کشف اولین سیاره فراخورشیدی خارج از خانه کهکشان راه شیری

کشف اولین سیارات خارجی نامزد در باینری اشعه ایکس M51-ULS-1 در مارپیچ کهکشان مسیه 51 (M51) که به آن گرداب نیز گفته می شود کهکشان استفاده از تکنیک ترانزیت با مشاهده افت روشنایی در طول موج های پرتو ایکس (به جای طول موج های نوری) راهگشا و تغییر دهنده بازی است زیرا بر محدودیت مشاهده افت روشنایی در طول موج های نوری غلبه می کند و راه را برای جستجو باز می کند. exoplanets در کهکشان های خارجی تشخیص و شناسایی سیارات در کهکشان های خارجی پیامدهای مهمی برای جستجوی حیات فرازمینی دارد.  

اما همه کجا هستند؟" فرمی در تابستان سال 1950، به این فکر افتاده بود که چرا هیچ مدرکی دال بر وجود حیات فرازمینی (ET) در جهان وجود ندارد. فضا با وجود احتمال زیاد وجود آن با گذشت سه ربع قرن از آن خط معروف، هنوز هیچ مدرکی دال بر وجود حیات در هیچ کجای خارج از زمین وجود ندارد، اما جستجو ادامه دارد و یکی از اجزای اصلی این جستجو، شناسایی سیارات خارج از منظومه شمسی و توصیف آن برای نشانه های احتمالی حیات.   

بیش از 4300 exoplanets در چند دهه گذشته کشف شده اند که ممکن است شرایط مناسبی برای حمایت از زندگی داشته باشند یا نداشته باشند. همه آنها در خانه ما پیدا شدند کهکشان. نه سیارات خارجی شناخته شده بود که در خارج از کهکشان راه شیری کشف شد. در واقع، هیچ مدرکی برای حمایت از ایده حضور منظومه سیاره ای در هیچ خارجی وجود ندارد کهکشان.   

اکنون دانشمندان گزارش داده اند کشف از یک ممکن سیارات خارجی نامزد در یک خارجی کهکشان برای اولین بار. این فراخورشیدی سیاره در مارپیچ است کهکشان مسیه 51 (M51) که به آن گرداب نیز گفته می شود کهکشان، در فاصله حدود 28 میلیون سال نوری از خانه واقع شده است کهکشان راه شیری.  

معمولاً ، الف سیاره از طریق مشاهده کسوفی که هنگام عبور از مقابل خود ایجاد می کند، شناسایی می شود ستاره در حین در حال چرخش در اطراف و در نتیجه مسدود کردن نور ساطع شده از ستاره (تکنیک ترانزیت). این رویداد به صورت کم نور شدن موقت ستاره مشاهده می شود. جستجو برای یک سیارات خارجی شامل جستجوی شیب در پرتو الف است ستاره. روش دیگر تشخیص سیارات با اندازه گیری سرعت شعاعی است. همه exoplanets با استفاده از این تکنیک ها در کهکشان خانگی ما در فواصل نسبتاً کوتاه درون کهکشانی در محدوده 3000 سال نوری شناسایی شده اند.  

با این حال، جستجو برای فرورفتگی در نور در فواصل بین کهکشانی بزرگتر برای شناسایی exoplanets خارج از کهکشان راه شیری کار دشواری است زیرا کهکشان خارجی منطقه کوچکی در آسمان و چگالی بالای آن را اشغال می کند. ستاره ها اجازه نمی دهد که یک ستاره منفرد با جزئیات کافی برای شناسایی نشانه های a سیاره. در نتیجه، جستجو در طول موج نوری در یک کهکشان خارجی تا کنون امکان پذیر نبوده و هیچ سیارات خارجی خارج از خانه ما کهکشان را می توان کشف کرد. آخرین تحقیق راهگشا و تغییر دهنده بازی است زیرا ظاهراً با مشاهده افت روشنایی در طول موج های پرتو ایکس (به جای طول موج های نوری) بر این محدودیت غلبه می کند و راه را برای جستجو باز می کند. exoplanets در کهکشان های دیگر  

باینری های پرتو ایکس (XRB) در کهکشان های خارجی برای جستجوی ایده آل در نظر گرفته می شوند. exoplanets. اینها (یعنی XRBها) یک کلاس باینری هستند ستاره ها از یک ستاره معمولی و یک ستاره فروپاشیده مانند کوتوله سفید یا a سیاه چاله. وقتی ستارگان به اندازه کافی نزدیک هستند، مواد ستاره معمولی به دلیل گرانش از ستاره معمولی به سمت ستاره متراکم کشیده می شود. در نتیجه، مواد برافزایشی در نزدیکی ستاره متراکم فوق‌گرم می‌شوند و در پرتوهای ایکس می‌درخشند که به‌عنوان منابع پرتو ایکس درخشان (XRSs) ظاهر می‌شوند.  

با یک ایده برای شناسایی سیارات در حال چرخش باینری های پرتو ایکس (XRBs)، تیم تحقیقاتی به دنبال افت درخشندگی اشعه ایکس دریافت شده از باینری های پرتو ایکس درخشان (XRB) در سه کهکشان خارجی M51، M101 و M104 بودند.  

تیم در نهایت بر روی پرتو ایکس دوتایی M51-ULS-1 که یکی از درخشان ترین منابع پرتو ایکس در کهکشان M51 است، تمرکز کرد. افت درخشندگی اشعه ایکس دریافت شده توسط تلسکوپ چاندرا مشاهده شد. داده‌های مربوط به افت روشنایی برای احتمالات مختلف مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که برای گذر توسط سیاره‌ای که به احتمال زیاد به اندازه زحل است، مناسب است.  

این مطالعه همچنین برای انجام جستجوی جدید است exoplanets با موفقیت برای اولین بار در طول موج اشعه ایکس. در گسترده ترین سطح، این نقطه عطف کشف of سیارات خارجی خارج از کهکشان خانه ما دامنه جستجو را گسترش می دهد exoplanets به دیگر کهکشان های خارجی، که پیامدهایی برای جستجوی حیات هوشمند فرازمینی دارد.   

***

منابع:  

1. دی استفانو، آر.، برنتسون، جی.، اورکوهارت، آر. و همکاران. یک نامزد احتمالی سیاره در یک کهکشان خارجی از طریق گذر پرتو ایکس شناسایی شده است. نجوم طبیعت (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. در دسترس آنلاین نیز در https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. نسخه پیش چاپ در دسترس است https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. ناسا چاندرا شواهدی برای سیاره ممکن در کهکشان دیگر می بیند. در دسترس آنلاین در https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. ناسا علم – اشیاء – ستارگان دوتایی اشعه ایکس. در دسترس آنلاین در https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. شویترمن ای.، کیانگ ن.، و همکاران 2018. امضاهای زیستی سیاره فراخورشیدی: مروری بر نشانه های حیات قابل تشخیص از راه دور. Astrobiology جلد. 18، شماره 6. منتشر شده آنلاین در 1 ژوئن 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729