X射线数据揭示了另一个星系中有史以来第一个行星绕行星运行

虽然银河系外“rogue” planets –没有绕过任何恒星–之前已有报道说,新的系外行星是第一个被发现在另一个银河系中绕行的恒星。不仅是任何星系…但距离美丽的惠而浦M51却只有2千3百万光年

银河系的旋臂上布满星星和粉红色斑点,旁边还有较小的金色星系。

旋涡星系(M51),钱德拉X射线天文台探测到了候选系外行星M51-ULS-1b。我们正面看到这个星系。图片通过 美国宇航局/ ESA / S. Beckwith(STScI)/哈伯遗产团队(STScI / AURA)。

近几十年来,天文学家发现了 4,000系外行星,或环绕其他恒星运行的世界。它们的范围从小而多岩石的行星到巨大的天然气巨人,但它们都有一个共同点。迄今为止,每颗绕恒星运行的系外行星都居住在我们自己的银河系中。这是有道理的,因为银河系’从宇宙角度来讲,自己的恒星是离我们最近的恒星。但是现在哈佛-史密森天体物理学中心的科学家们– led 通过 罗珊·迪·斯特凡诺 –使用X射线数据跨越了巨大的一步 银河系外 空间,寻找行星绕恒星运行的第一个证据 在另一个星系中.

在这一点上,仍是候选行星的行星似乎绕 双星系统 –相互轨道上的两颗星– 在 the glorious 漩涡银河 (M51),我们面对面的一个星系,惊人的2300万 光年 来自地球。

银河外的新闻是 已报告物理arXiv博客 通过 Astronomy.com 2020年9月24日。

一个新的 同行评审 详细介绍发现的论文是 已提交 于2020年9月18日到达arXiv。

螺旋形橙色发光气体,灰尘和明亮的星星,带有白色虚线正方形和文字注释。

钱德拉(Chandra)的漩涡银河系图片。在明亮的X射线中看到的M51-ULS-1星系是正方形中心的橙色点。图片来自R.Di Stefano等人/ MNRAS.

这颗行星被标记为M51-ULS-1b,估计比土星小一点。它绕地球旋转的恒星大约是地球到太阳距离的10倍。美国国家航空航天局于2012年9月20日首次发现它’s 钱德拉X射线天文台,但当时在数据集中并未引起注意。 Di Stefano和其他同事后来才发现它。

It’这是一个令人兴奋的发现,但是天文学家是如何做到的,特别是当仅在我们自己的星系中寻找行星可能非常困难时?

答案是,这种双星系统非常独特。双星中的两颗恒星之一只是一颗巨大的恒星。但是另一个被认为是恒星残留物,要么是 中子星 或一个 黑洞。大质量恒星正逐渐被中子星或黑洞伴星消耗,它们中的任何一个都会具有极大的引力。产生的粉尘以以下形式释放大量能量: X光片相同的电磁辐射,用于拍摄人体内部或其他物体的图像。 X射线的释放量如此之大,以至于这个双星系统是整个漩涡星系中最明亮的X射线源之一。

另外,发出X射线的物体是中子星还是黑洞,它很小,比许多行星还要小。研究小组计算出,如果一颗土星大小的行星绕轨道运行,并从我们的有利位置越过它–发现许多系外行星的方式–它会使物体完全黯然失色。正如钱德拉所看到的,运输过程持续了大约三个小时。

与附近的地球和恒星在背景中的航天器。

银河系外行星最早是由钱德拉X射线天文台于2012年发现的,但直到很久以后才被发现(艺术家’的插图)。图片来自NASA / 钱德拉X射线天文台.

不能’可能的行星实际上是另一颗恒星?研究人员说不,因为二进制系统对于其他系统来说还太年轻 白矮星 或其他已经在那里演化的恒星。中子星或黑洞的亮度自然变化怎么办?再次,团队 这是不可能的,因为光谱中的不同光频率全部变暗,然后又再次变亮,正好是一个更大的物体从前方经过时发生的日食的预期:

它近似对称,并且具有典型的过渡形状,其中源和过渡对象具有可比较的大小。

现在,研究人员希望很快会找到更多的行星候选者:

档案中包含的数据足以进行相当于我们十倍的调查。因此,我们预计会在宽轨道上发现十几个额外的河外候选行星。

由于现在估计仅我们自己的星系就包含数十亿个行星,甚至可能比恒星包含更多的行星,因此可以得出结论,其他星系也是如此。

这一发现令人着迷,但实际上这并不是首次探测到另一个星系中的行星。如 已报告地球天空 2018年2月,俄克拉荷马大学(UO)的天文学家 宣布 在38亿光年远的星系中有多个行星的证据,其中包含 类星体 RX J1131-1231。它们的主要区别在于它们是自由浮动的“rogue”行星不围绕任何恒星运行,并且使用它们的证据不那么直接。 类星体微透镜技术 类星体的引力起到了天然放大镜的作用。类星体会放大来自银河系的光线,从而更容易检测远处的特征。

在白色背景的微笑的妇女特写。

领导发现小组的哈佛史密森尼天体物理学中心的Rosanne Di Stefano。图片通过 哈佛大学.

That discovery was also made using Chandra. Using microlensing models at OU’s supercomputing center, the researchers calculated there could be as many as 2,000 流氓 exoplanets 在 that galaxy, ranging from the mass of the moon to the mass of Jupiter.

Millions or more 流氓 planets like these are also now thought to exist 在 our own galaxy, but whether they were ejected from their original planetary systems or just formed where they are isn’t known yet.

但是,M51-ULS-1b将是第一个“regular”在附近的银河系中发现的一颗行星,绕着一颗恒星运行。这预示着在未来的几年中会发现更多的前景。如果我们的星系,漩涡星系和其他星系充满行星,那么宇宙中可能有多少个世界?它’这是一种令人费解的想法,尤其是在最初认为可观察到的宇宙中存在约2000亿个星系时,但是 最近的研究 说至少有10倍,或2 星系。哇。

底线:天文学家使用X射线数据首次发现系外行星– labeled M51-ULS-1b –在另一个星系中绕恒星运行。这颗行星似乎是在2300万光年远的惠而浦星系(M51)中以双星系统运行的。

资料来源:M51-ULS-1b:外星系中行星的第一个候选者

通过Astronomy.com

保罗·斯科特·安德森