Βρέθηκε: Ο πρώτος εξωπλανήτης έξω από τον Γαλαξία μας

 

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ανακάλυψαν τον πρώτο εξωγαλαξιακό εξωπλανήτη πέρα από τον δικό μας γαλαξία. Το δυαδικό σύστημα M51-ULS-1, που βρίσκεται σε απόσταση 28 εκατομμυρίων ετών φωτός κοντά στην καρδιά του Γαλαξία Whirlpool (M51), αποτελείται είτε από ένα αστέρι νετρονίων είτε από μια μαύρη τρύπα ταγκό με ένα πιο τυπικό συνοδό αστέρι.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν δεδομένα ακτίνων Χ και όχι πιο παραδοσιακές οπτικές παρατηρήσεις για να εντοπίσουν τον μακρινό πλανήτη που κρύβεται σε αυτό το σύστημα. «Προσπαθούμε να ανοίξουμε μια εντελώς νέα αρένα για την εύρεση άλλων κόσμων αναζητώντας υποψήφιους πλανήτες σε μήκη κύματος ακτίνων Χ, μια στρατηγική που καθιστά δυνατή την ανακάλυψή τους σε άλλους γαλαξίες», δήλωσε η επικεφαλής της μελέτης Rosanne Di Stefano του Χάρβαρντ- Smithsonian Center for Astrophysics σε δελτίο τύπου.

Ο Γαλαξίας Whirlpool (αριστερά) σε ακτίνες Χ και οπτικό φως. Στα δεξιά είναι η ιδέα ενός καλλιτέχνη για το σύστημα M51-ULS-1 με το άστρο νετρονίων ή το υλικό συφωνίας μαύρης τρύπας από το συνοδό του αστέρι. Ο πλανήτης επισκιάζει τις ακτίνες Χ που παράγονται από το υπερθερμασμένο υλικό γύρω από το συμπαγές αντικείμενο.

Ακτινογραφία: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; Οπτικά: NASA/ESA/STScI/Grendler; Εικονογράφηση: NASA/CXC/M.Weiss

Η νέα μελέτη,

που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, εξέτασε τρεις γαλαξίες: M51, M101 και M104. Χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο ακτίνων Χ Chandra και το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, η ομάδα στόχευσε περισσότερα από 200 συνολικά αστρικά συστήματα μέσα σε αυτούς τους γαλαξίες. Ανακάλυψαν μόνο έναν εξωπλανήτη σε όλα αυτά τα συστήματα.

Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει κυρίως δύο μεθόδους για να αναγνωρίσουν τους πάνω από 4.000 επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες. Η μέθοδος της ακτινικής ταχύτητας καθορίζει πόσο ταλαντεύεται ένα αστέρι όταν ένας πλανήτης σε τροχιά έλκει απαλά τον αστρικό του ξενιστή. Παρόλο που τα αστέρια έχουν πολύ μεγαλύτερη μάζα από τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω τους, ακόμη και ένας μικρός πλανήτης μπορεί να κάνει το αστέρι του να μετακινηθεί ελαφρά, αφήνοντας ένα αποτύπωμα στο φως του αστεριού.

Αντίθετα, η μέθοδος διέλευσης εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι ένας πλανήτης περνά μπροστά από το αστέρι του. Αυτό μειώνει προσωρινά το φως των αστεριών κατά ένα αξιοσημείωτο ποσό. Παρόλο που οι πλανήτες είναι πολύ μικρότεροι από τα αστέρια, οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν αυτές τις ευαίσθητες αλλά ανιχνεύσιμες διακυμάνσεις της φωτεινότητας.

Αν και τόσο η ακτινική ταχύτητα όσο και η μέθοδος διέλευσης είναι σαφώς αποτελεσματικές, μπορούν να βρουν μόνο πλανήτες σε απόσταση έως περίπου 3.000 ετών φωτός από τη Γη. Αυτό είναι ακόμα πολύ εντός των ορίων του Γαλαξία μας, ο οποίος εκτείνεται σε περίπου 100.000 έτη φωτός.

Για να βρουν τον πρώτο εξωγαλαξιακό πλανήτη,

οι επιστήμονες αποφάσισαν να ψάξουν για διερχόμενους πλανήτες μέσα σε δυαδικά αρχεία ακτίνων Χ. Ένας λευκός νάνος, ένα αστέρι νετρονίων ή μια μαύρη τρύπα θα τραβούσε υλικό από ένα συνοδό αστέρι σε αυτά τα συστήματα. Όταν αυτό το υλικό συγκρούεται με το εξωτικό αστρικό υπόλειμμα, υπερθερμαίνεται και εκπέμπει ακτίνες Χ.

Σε αντίθεση με τις διελεύσεις οπτικού φωτός, όπου ένας σχετικά μικρός πλανήτης εμποδίζει μόνο μια μικρή ποσότητα αστρικού φωτός, η περιοχή όπου παράγονται οι ακτίνες Χ σε τέτοια δυαδικά συστήματα είναι αρκετά μικρή ώστε ακόμη και ένας πλανήτης μπορεί να μπλοκάρει ένα σημαντικό μέρος (αν όχι όλο) του Χ. - φως ακτίνων. Αυτό σημαίνει ότι οι διελεύσεις ακτίνων Χ μπορούν να βρεθούν σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από τις οπτικές διελεύσεις.

Η μαύρη τρύπα ή αστέρι νετρονίων

στο σύστημα M51-ULS-1 βρίσκεται σε στενή τροχιά από ένα αστέρι 20 φορές τη μάζα του Ήλιου. Αυτό καθιστά το σύστημα ένα από τα πιο ορατά δυαδικά αρχεία ακτίνων Χ στο M51. Χρησιμοποιώντας δεδομένα Chandra, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι οι ακτίνες Χ που συνήθως εκπέμπονται από το σύστημα έπεφταν στο μηδέν για 3 ώρες. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ένας εξωπλανήτης μεγέθους του Κρόνου περιφέρεται γύρω από το συμπαγές αντικείμενο σε απόσταση 19,2 αστρονομικών μονάδων (AU, όπου 1 AU είναι η μέση απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου). Αυτή είναι περίπου διπλάσια από την απόσταση μεταξύ του Κρόνου και του Ήλιου.

Φυσικά, ένας εξωπλανήτης δεν είναι η μόνη πιθανότητα γιατί διακόπηκε το σήμα των ακτίνων Χ. Ένα σύννεφο σκόνης που περνά μπροστά από μια πηγή ακτίνων Χ μπορεί επίσης να το κρύψει. Οι ερευνητές εξέτασαν και αυτή την εξήγηση, αλλά τελικά κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ήταν λιγότερο πιθανό από έναν εξωπλανήτη.

Δυστυχώς, θα χρειαστεί πολύς χρόνος για να επιβεβαιωθεί η εξωγαλαξιακή ανίχνευση. Λόγω της μεγάλης τροχιάς του, ο υποψήφιος δεν θα περάσει μπροστά από την πηγή για άλλα 70 χρόνια.

Τραχύ παρελθόν

Εάν ο M51-ULS-1 είναι πλανήτης, το αντικείμενο μεγέθους του Κρόνου έχει ένα ταραχώδες παρελθόν.

Η παρουσία ενός αστέρα νετρονίων ή μιας μαύρης τρύπας δείχνει ότι το σύστημα κάποτε στέγαζε όχι μόνο το σημερινό συνοδό αστέρι, αλλά και ένα άλλο ετοιμοθάνατο αστέρι. Αυτό το καταδικασμένο αστέρι θα είχε εξαντλήσει όλα τα καύσιμα του πριν εκραγεί ως σουπερνόβα, λούζοντας οποιουσδήποτε κοντινούς πλανήτες με έντονη ακτινοβολία.

Και, επειδή το τεράστιο σημερινό συνοδό αστέρι του συστήματος είναι ακόμα ζωντανό και καλά, είναι απολύτως πιθανό αυτός ο εξωγαλαξιακός εξωπλανήτης να αναγκαστεί να επιβιώσει από έναν άλλο καταστροφικό σουπερνόβα στο μέλλον.