另一个星系中有行星的第一个证据

2020-09-26 08:15:31

科学银河系充满了行星。现在天文学家在另一个星系发现了第一颗候选行星。

自从1992年首次探测到第一颗系外行星以来,天文学家们已经发现了数以千计的其他行星。事实上,他们估计银河系拥有400亿个世界。

因此,很容易想象行星在其他星系中一定很常见,特别是那些看起来与我们自己的星系相似的星系。但是,当涉及到发现这些行星时,就有一个问题。

从地球上看,其他星系是如此遥远,恒星挤在如此小的空间区域,以至于很难识别单个星系,更不用说它们周围任何行星的影响了。因此,令人遗憾的是,星系外的行星躲过了天文学家的追逐。

现在,哈佛-史密森天体物理中心的Rosanne Di Stefano和几位同事表示,他们在距离地球约2300万光年的大熊座附近的M51漩涡星系发现了一颗候选行星。这个外星世界被命名为M51-ULS-1b,可能比土星略小,它围绕着一个双星系统运行,距离太阳的距离可能是地球距离的10倍。

由于一组特殊的条件,观察是可能的。这颗行星的宿主双星系统由一颗中子星或黑洞组成,它正以巨大的速度吞噬附近的一颗大质量恒星。星尘的流入释放出巨大的能量,使该系统成为整个漩涡星系中最明亮的X射线源之一。事实上,它的X射线亮度大约是所有波长太阳输出亮度的一百万倍。

极亮的X射线源非常罕见,稀疏地分布在整个漩涡星系中。这意味着在普通恒星的背景下,它们很容易被孤立。

而这些X射线的来源--黑洞或中子星--非常微小。这意味着一颗土星大小的行星在10亿公里外的轨道上可以完全遮蔽X射线源,如果它直接从与地球的视线前方通过的话。

2012年9月20日,这似乎就是发生的事情。幸运的是,轨道上的钱德拉X射线天文台当时正在观察。X射线源变暗到零,然后再次出现,整个凌日持续了大约3个小时。

当时,没有人注意到这一点,因为没有人在钱德拉的数据集中搜索到如此短的变异。但是当Di Stefano和他的同事们查看时,可以清楚地看到这些迹象。

X射线源以这种方式变暗的原因有很多。其一是另一颗小星的存在,例如一颗白矮星,使X射线源黯然失色。研究小组说,M51-ULS-1b不可能是白矮星或其他类型的恒星,因为双星系统太年轻,这样的物体不可能在附近进化。

另一种可能的解释是自然变化,可能是因为落入黑洞或中子星的物质受到干扰。Di Stefano和他的同事说,在这些情况下,光度以一种特有的方式变化,较高能量的光频率变化比较低能量的光频率变化更快,并以不同的方式重新打开。

但在这种情况下,所有的光频率都变暗了,并在同一时间重新出现,这表明是一次日食。他们说:“它是近似对称的,并且有一个典型的凌日形状,在凌日中,源和凌日物体的大小相当。”

现在,另一个星系的第一颗候选行星已经出现,Di Stefano和他的同事说,很可能很快就会找到其他行星。研究小组只搜索了钱德拉的一部分X射线数据,以找到这颗新的候选行星。

这些数据的来源还有很多。“这些档案包含了足够的数据,可以进行比我们多十倍的调查,”该团队说。“因此,我们预计还会发现十几颗宽轨道的河外候选行星。”而且一直在收集更多的数据。

因此,虽然M51-ULS-1b可能是在另一个星系发现的第一颗候选行星,但它不太可能是最后一颗。看着这个地方就行了。