Oppdagelsen av den første eksoplanetkandidaten i røntgendubinære galaksen M51-ULS-1 i spiralgalaksen Messier 51 (M51), også kalt Virvelgalaksen, ved hjelp av transittteknikk der lysstyrkefall observeres ved røntgenbølgelengder (i stedet for optiske bølgelengder). Dette er banebrytende og banebrytende fordi det overvinner begrensningen ved observasjon av lysstyrkefall ved optiske bølgelengder og åpner for søket etter eksoplaneter i eksterne galakser. Deteksjon og karakterisering av planeter i eksterne galakser har betydelige implikasjoner for søket etter utenomjordisk liv.
«Men hvor er alle sammen ?» hadde Fermi utbrutt sommeren 1950, mens han funderte på hvorfor det ikke finnes bevis for utenomjordisk liv ute i rommet til tross for høy sannsynlighet for dets eksistens. Tre fjerdedeler av århundret etter den berømte linjen er det fortsatt ingen bevis for liv noe sted utenfor jorden, men søket fortsetter, og en av nøkkelkomponentene i dette søket er å oppdage planeter utenfor solsystemet og karakterisere dem for mulige signaturer av liv.
Over 4300 eksoplaneter har blitt oppdaget de siste tiårene, som kanskje eller kanskje ikke har forhold som er egnet for å støtte liv. Alle ble funnet i vår egen galakse . Ingen eksoplanet er kjent for å være oppdaget utenfor Melkeveien. Faktisk finnes det ingen bevis som støtter ideen om at det finnes et planetsystem i noen ekstern galakse.
Forskere har nå rapportert oppdagelsen av en mulig eksoplanetkandidat i en ekstern galakse for første gang. Denne ekstrasolare planeten befinner seg i spiralgalaksen Messier 51 (M51), også kalt Virvelgalaksen , som ligger omtrent 28 millioner lysår unna hjemmegalaksen Melkeveien.
Vanligvis oppdages en planet ved å observere formørkelsen den produserer når den passerer foran stjernen sin mens den går i bane rundt den, og dermed blokkerer lyset som kommer fra stjernen (transittteknikk). Denne hendelsen observeres som en midlertidig demping av stjernen. Søk etter en eksoplanet innebærer å søke etter dyp i lyset fra en stjerne . Den andre metoden for å oppdage planeter er ved radialhastighetsmålinger. Alle eksoplaneter har blitt oppdaget ved hjelp av disse teknikkene i vår hjemmegalakse på relativt korte intragalaktiske avstander i området 3000 lysår.
Det er imidlertid en oppoverbakke å søke etter lysfall ved større intergalaktiske avstander for å oppdage eksoplaneter utenfor Melkeveien, fordi en ekstern galakse opptar et lite område på himmelen, og den høye stjernetettheten tillater ikke studier av en individuell stjerne i tilstrekkelig detalj til å muliggjøre deteksjon av signaturer av en planet . Som et resultat var det ikke mulig å søke ved optisk bølgelengde i en ekstern galakse før nå, og ingen eksoplanet utenfor vår hjemmegalakse kunne oppdages. Den nyeste forskningen er banebrytende og banebrytende fordi den tilsynelatende overvinner denne begrensningen ved å observere lysstyrkefall ved røntgenbølgelengder (i stedet for optiske bølgelengder), og åpner opp veien for å søke etter eksoplaneter i andre galakser.
Røntgenbinære stjernebilder (XRB) i eksterne galakser anses å være ideelle for leting etter eksoplaneter . Disse (dvs. XRB) er en klasse binære stjerner som består av en normal stjerne og en kollapset stjerne, som en hvit dverg eller et svart hull . Når stjernene er nærme nok hverandre, trekkes materiale fra den normale stjernen fra den normale stjernen mot den tette stjernen på grunn av tyngdekraften. Som et resultat blir det akkumulerende materialet nær den tette stjernen overopphetet og gløder i røntgenstråler og fremstår som klare røntgenkilder (XRS).
Med en idé om å oppdage planeter som går i bane rundt røntgenbinære bilder (XRB), lette forskerteamet etter fall i lysstyrken til røntgenstråler mottatt fra de lyse røntgenbinære bildene (XRB) i tre eksterne galakser, M51, M101 og M104.
Teamet fokuserte til slutt på den binære røntgenstrålen M51-ULS-1, som er en av de lyseste røntgenkildene i M51-galaksen. Fallet i lysstyrken til røntgenstråler mottatt av Chandra-teleskopet ble observert. Dataene om fall i lysstyrke ble undersøkt for ulike muligheter og ble funnet å passe for transitt av en planet, mest sannsynlig på størrelse med Saturn.
Denne studien er også nyskapende, da den for første gang har lykkes med å søke etter eksoplaneter ved røntgenbølgelengde. På det bredeste nivået utvider denne milepælsfunnet av en eksoplanet utenfor vår egen galakse omfanget av søket etter eksoplaneter til andre eksterne galakser, noe som har implikasjoner for søket etter utenomjordisk intelligent liv.
***
kilder:
- Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. En mulig planetkandidat i en ekstern galakse oppdaget gjennom røntgentransit. Naturastronomi (2021). GJØR JEG: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w . Fortrykt versjon tilgjengelig på https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf
- NASA. Chandra ser bevis for mulig planet i en annen galakse. Tilgjengelig online på https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/
- NASA. Vitenskap – Objekter – Røntgenbinære stjerner. Tilgjengelig online på https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html
- Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Exoplanet Biosignatures: A Review of Remotely Detectable Signs of Life. Astrobiologi Vol. 18, nr. 6. Publisert på nett 1. juni 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729
, also called the Whirlpool Galaxy){kind=link}