Dla zainteresowanych nauką o kosmosie — a nawet science fiction — astronomowie w ciągu ostatnich kilku lat dostarczyli wielu fascynujących wiadomości. Wraz z rozwojem technologii naukowcy byli w stanie odkryć jeszcze więcej obiektów niebieskich, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy, od komet i asteroid przemykających przez nasz Układ Słoneczny po ciemną materię i planety krążące wokół odległych gwiazd .
Teraz mamy dowody na istnienie planet znacznie wykraczających poza te, które kiedykolwiek odkryliśmy. Ale wszystkie planety, które znaleźliśmy dzięki naszej zaawansowanej technologii, znajdowały się w naszej własnej galaktyce Drogi Mlecznej , aż do teraz.
W artykule opublikowanym 25 października 2021 r. w czasopiśmie Nature Astronomy zespół astronomów i astrofizyków przedstawił nowego kandydata na planetę dalej niż kiedykolwiek wcześniej. Nazywa się M51-ULS-1b i znajduje się w Messier 51, zwanym także Galaktyką Wir. Chociaż ludzie mogą nigdy nie zobaczyć – ani nawet nie potwierdzić – istnienia M51-ULS-1b, nawet jej teoretyczna rzeczywistość toruje drogę do większej liczby odkryć w głębinach kosmosu poza tym, co odkryto wcześniej.
Jak znajdujemy planety
Przez dziesięciolecia naukowcy wykorzystywali dane z teleskopów ziemskich i kosmicznych, aby znaleźć planety poza tymi w naszym Układzie Słonecznym, zwane egzoplanetami . Zazwyczaj badacze szukają zdarzenia „ tranzytu ”, kiedy orbita planety przenosi je przed swoją gwiazdą, z naszej perspektywy. Tranzyty występują również w naszym Układzie Słonecznym; można sobie przypomnieć, że jeden z ostatnich tranzytów miał miejsce w 2019 roku, kiedy maleńki Merkury przeszedł przed słońcem.
W zależności od wielkości planety w stosunku do gwiazdy, zdarzenie tranzytu spowoduje zmniejszenie jasności gwiazdy — nawet jeśli gwiazda nie emituje światła wzdłuż widzialnej długości fali; dlatego do odkrycia tego nowego kandydata na planetę wykorzystano Obserwatorium Rentgenowskie Chandra .
W wielu przypadkach naukowcy są w stanie zaobserwować słabnącą gwiazdę i przypuszczać, że planeta musi krążyć wokół tej gwiazdy (lub gwiazd, ponieważ istnieją układy okołobinarne, w których planeta lub planety krążą wokół dwóch gwiazd!). Ci kandydaci na planety są przedstawiani społeczności naukowej w celu weryfikacji za pomocą dodatkowych danych i zaowocowali ponad 4000 potwierdzonymi egzoplanetami . Do tego momentu każda proponowana egzoplaneta znajdowała się w małym regionie naszej własnej galaktyki , Drogi Mlecznej.
Spojrzenie poza Drogę Mleczną
Tym, co sprawia, że ten nowy artykuł jest przekonujący, jest propozycja, że naukowcy mają kandydata na planetę poza Drogą Mleczną – w rzeczywistości daleko poza Drogą Mleczną. Według ich badań astronomowie i astrofizycy odpowiedzialni za odkrycie M51-ULS-1b szacują, że znajduje się ona około 28 milionów lat świetlnych od Ziemi .
Badacze postanowili spojrzeć poza nasze galaktyczne sąsiedztwo z dwóch powodów. Po pierwsze, istnieje większe prawdopodobieństwo odkrycia kandydata na planetę przy użyciu techniki tranzytu promieniowania rentgenowskiego, ponieważ źródła promieniowania rentgenowskiego zajmują mniejszą przestrzeń fizyczną, a zatem są bardziej prawdopodobne, że zostaną całkowicie przesłonięte podczas tranzytu.
„Dr Di Stefano i dr Imara początkowo zaproponowali poszukiwanie źródeł promieniowania rentgenowskiego, mając na uwadze kilka celów”, mówi Theron Carmichael, jeden z autorów artykułu, przemawiając w imieniu zespołu. „Jednym z nich było poszukiwanie potencjalnych układów binarnych zawierających promieniowanie rentgenowskie, ponieważ te układy podwójne są fizycznie wystarczająco małe, aby planeta mogła całkowicie zaćmić ich sygnały rentgenowskie”.
Drugi powód był praktyczny: zespół miał dostęp do Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra w czasie, gdy obserwatorium było skierowane na obszar przestrzeni, w którym znajdowało się wiele punktów danych. „Skupienie poza Drogą Mleczną było spowodowane liczbą źródeł promieniowania rentgenowskiego w polu widzenia Obserwatorium Chandra” – wyjaśnia Carmichael. „Ułatwiło to obserwację, umożliwiając skupienie się na jednym obszarze nieba bez konieczności kierowania teleskopu w bardzo różne miejsca na niebie”.
Chociaż z pewnością istnieją źródła promieniowania rentgenowskiego w Drodze Mlecznej, „na razie nie znamy żadnych nowych kandydatów na egzoplanety, które krążą wokół źródeł promieniowania rentgenowskiego w Drodze Mlecznej” – mówi Carmichael. „Ta technika z pewnością ma zastosowanie do źródeł promieniowania rentgenowskiego w Drodze Mlecznej”. I być może teraz naukowcy zainspirują się do spojrzenia, kiedy nadejdzie ich kolej na Chandrę.
Weryfikacja tego planetarnego kandydata
Niestety, z powodu ogromnej odległości tej planety od Ziemi i unikalnego składu systemu, weryfikacja, czy M51-ULS-1b rzeczywiście tam jest, zajmie dużo czasu. W szczególności, M51-ULS-1b krąży wokół dwóch gwiazd: gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury (astronomowie nie są pewni, która dokładnie), która emituje promieniowanie rentgenowskie słabnące podczas przejścia, oraz gwiazdy towarzyszącej, która ma masę 20 razy większą od naszej. słońce .
Kandydat na planetę krąży wokół obu tych ciał niebieskich — czyniąc je okołobinarnymi — a wykonanie orbity zajmuje około 70 lat . Więc następnym razem, gdy tranzyt może być widoczny, nastąpi za kilkadziesiąt lat.
„Ponieważ następne zdarzenie tranzytowe jest tak niepewne (może nastąpić już za kilkadziesiąt lat lub znacznie dłużej), nie ma żadnych planów, aby podjąć dalsze obserwacje tej konkretnej kandydatki na planetę” – mówi Carmichael. „Zamiast tego, nowe obserwacje rentgenowskie i dane archiwalne z poprzednich obserwacji są łatwiej dostępne do wyszukiwania większej liczby kandydatów na planety, takich jak ta”.
Tak więc, chociaż istnienie M51-ULS-1b może nigdy nie zostać zweryfikowane, naukowcy planują wykorzystać ją jako inspirację do poszukiwania innych kandydatów na planety, takich jak ona, daleko poza granicami naszej galaktyki, a być może nawet w jej obrębie.
Teraz to jest interesujące
Jak wszyscy kandydaci na egzoplanety, ta ma złożoną nazwę, M51-ULS-1b, która pomaga astronomom zrozumieć jego położenie (galaktykę M51) i układ. Naukowcy chcieliby zaproponować nowy termin opisujący planety takie jak M51-ULS-1b: extroplanet. „Ze względu na wyjątkową naturę tej planety znajdującej się poza Drogą Mleczną, podoba nam się termin „ekstroplaneta” (połączenie „pozagalaktyki” i „planeta”) – mówi Carmichael, jedna z osób, które odkryły pierwszą w historii planetę pozasłoneczną.
