Descoperirea primului candidat pentru exoplanetă în afara Căii Lactee a galaxiei noastre

Descoperirea primei exoplaneta candidat în binar cu raze X M51-ULS-1 în spirală galaxie Messier 51 (M51), numit și Vârtejul Galaxie utilizarea tehnicii de tranzit prin observarea scăderilor de luminozitate la lungimi de undă de raze X (în loc de lungimi de undă optice) este revoluționar și o schimbare de joc, deoarece depășește limitarea observării scăderilor de luminozitate la lungimi de undă optice și deschide calea pentru căutarea exoplanete în galaxiile externe. Detectarea și caracterizarea planete în galaxiile externe are implicații semnificative pentru căutarea vieții extraterestre.  

„Dar unde este toată lumea?” Fermi a scapat, chiar în vara anului 1950, gândindu-se de ce nu există nicio dovadă a vreunei vieți extraterestre (ET) în spaţiu în ciuda probabilității mari de existență a acestuia. Trei sferturi de secol după această linie faimoasă, încă nu există nicio dovadă a vreunei vieți în afara Pământului, dar căutarea continuă și una dintre componentele cheie ale acestei căutări este detectarea planete în afara sistemului solar și caracterizarea lui pentru posibile semne de viață.   

De-a lungul 4300 exoplanete au fost descoperite în ultimele decenii care pot avea sau nu condiții adecvate pentru a susține viața. Toate au fost găsite în casa noastră galaxie. pe exoplaneta se știa că a fost descoperit în afara Căii Lactee. De fapt, nu există dovezi care să susțină ideea prezenței unui sistem planetar în orice exterior galaxie.   

Oamenii de știință au raportat acum descoperire a unui posibil exoplaneta candidat într-un extern galaxie pentru prima dată. Acest extrasolar planetă este în spirală galaxie Messier 51 (M51), numit și Vârtejul Galaxie, situat la o distanță de aproximativ 28 de milioane de ani lumină distanță de casă galaxie Calea lactee.  

De obicei, a planetă este detectat prin observarea eclipsei pe care o produce atunci când tranzitează în fața sa stea în timp ce orbitează în jurul blocând astfel lumina care emană din stea (tehnica tranzitului). Acest eveniment este observat ca diminuare temporară a stelei. Căutați un exoplaneta implică căutarea căderilor în lumina a stea. Cealaltă metodă de detectare a planete este prin măsurători de viteză radială. Toate exoplanete au fost detectate folosind aceste tehnici în galaxia noastră natală la distanțe intra-galactice relativ scurte, în intervalul de 3000 de ani lumină.  

Cu toate acestea, se caută scufundări în lumină la distanțe intergalactice mai mari pentru a le detecta exoplanete în afara Căii Lactee este o sarcină în sus, deoarece o galaxie externă ocupă o zonă mică pe cer și densitatea mare a stele nu permite studiul unei stele individuale în detalii suficiente pentru a permite detectarea semnăturilor unui planetă. Ca urmare, căutarea la lungimea de undă optică într-o galaxie externă nu a fost fezabilă până acum și nu exoplaneta în afara galaxiei noastre de origine ar putea fi descoperită. Cele mai recente cercetări sunt inovatoare și un schimbător de joc, deoarece aparent depășește această limitare prin observarea scăderilor de luminozitate la lungimi de undă de raze X (în loc de lungimi de undă optice) și deschide calea pentru căutarea exoplanete în alte galaxii.  

Binarele cu raze X (XRB) din galaxiile externe sunt considerate a fi ideale pentru căutarea exoplanete. Acestea (adică, XRB) sunt o clasă de binare stele formată dintr-o stea normală și o stea prăbușită ca pitica albă sau a gaură neagră. Când stelele sunt suficient de aproape, materialul din steaua normală este tras de steaua normală spre steaua densă din cauza gravitației. Ca rezultat, materialul care se acumulează în apropierea stelei dense devine supraîncălzit și strălucește în raze X care apar ca surse de raze X strălucitoare (XRS).  

Cu o idee de detectat planete orbitează Binare cu raze X (XRB), echipa de cercetare a căutat scăderi ale luminozității razelor X primite de la binarele cu raze X strălucitoare (XRB) în trei galaxii externe, M51, M101 și M104.  

Echipa sa concentrat în cele din urmă pe binarul cu raze X M51-ULS-1, care este una dintre cele mai strălucitoare surse de raze X din galaxia M51. S-a observat scăderea luminozității razelor X primite de telescopul Chandra. Datele despre scăderea luminozității au fost examinate pentru diverse posibilități și s-au descoperit că se potrivesc pentru tranzitul pe o planetă, cel mai probabil de dimensiunea lui Saturn.  

Acest studiu este, de asemenea, nou pentru efectuarea căutării exoplanete cu succes pentru prima dată la lungimea de undă de raze X. La cel mai larg nivel, acest reper descoperire of exoplaneta în afara galaxiei noastre de origine extinde sfera de căutare a exoplanete către alte galaxii externe, ceea ce are implicații pentru căutarea vieții inteligente extraterestre.   

***

Surse:  

1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. şi colab. O posibilă planetă candidată într-o galaxie externă detectată prin tranzitul cu raze X. Nature Astronomy (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Disponibil si online la https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Versiune preprint disponibilă pe https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. NASA. Chandra vede dovezi pentru o posibilă planetă într-o altă galaxie. Disponibil online la https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. NASA. Știință – Obiecte – Stele binare cu raze X. Disponibil online la https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Exoplanet Biosignatures: O revizuire a semnelor de viață detectabile de la distanță. Astrobiologie Vol. 18, nr. 6. Publicat online la 1 iunie 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729