Μια δελεαστική διάβαση – Ένας πρώτος πιθανός εξωπλανήτης εκτός του δικού μας Γαλαξία

Ως εξωπλανήτες αναφέρονται εκείνοι οι πλανήτες που βρίσκονται έξω από το Ηλιακό μας Σύστημα. Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι έχουν βρει εξωπλανήτες, άλλους καλά γνωστούς και άλλους υποψήφιους να θεωρηθούν ως τέτοιοι, σχεδόν όλοι τους σε απόσταση μικρότερη από 3.000 έτη φωτός από τη Γη. Μέχρι τώρα: επειδή για πρώτη φορά αναφέρθηκε εντοπισμός υποψήφιου εξωπλανήτη σε απόσταση περίπου 28 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τον πλανήτη μας. Τόσο απέχει από τη Γη ο σπειροειδής γαλαξίας M51 (Messier 51), επονομαζόμενος και γαλαξίας ρουφήχτρα (Whirlpool) – λόγω της διακριτής εικόνας του, όπου εντοπίστηκε ο πιθανός υποψήφιος εξωπλανήτης. Τα σημάδια για την ύπαρξη ενός πλανήτη που περνάει μπροστά από ένα άστρο έξω από τον δικό μας Γαλαξία, ανιχνεύτηκαν με τη χρήση του Παρατηρητηρίου Ακτίνων Χ, Chandra, της NASA.

Είναι αυτό κάτι σημαντικό; Εύλογο ερώτημα, με την απάντηση να περικλείεται στην άποψη που εξέφρασε η επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy, Rosanne Di Stefano του CfA (Center for Astrophysics) του Harvard & Smithsonian: «Προσπαθούμε να ανοίξουμε ένα τελείως νέο πεδίο για έρευνα άλλων κόσμων ερευνώντας για υποψήφιους πλανήτες σε μήκη κύματος των ακτίνων Χ, μια στρατηγική που καθιστά δυνατό να τους ανακαλύψουμε σε άλλο γαλαξία». Το αποτέλεσμα της έρευνας που αναφέρεται βασίζεται σε διαβάσεις, γεγονότα κατά τα οποία το πέρασμα ενός πλανήτη μπροστά από ένα άστρο εμποδίζει ορισμένο από το φως του άστρου και παράγει μια χαρακτηριστική βύθιση. Οι αστρονόμοι χρησιμοποιώντας τόσο επίγεια όσο και διαστημικά τηλεσκόπια – όπως αυτά των αποστολών Kepler και TESS της NASA – έχουν ψάξει για βυθίσεις στο οπτικό φάσμα του φωτός, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που μπορεί να δει ο άνθρωπος, που επέτρεψε την ανακάλυψη χιλιάδων πλανητών.

Αντί για αυτό, η Di Stefano και οι συνάδελφοί της αναζήτησαν βυθίσεις σε εκλάμψεις ακτίνων Χ που έλαβαν από διπλά συστήματα που τις εκπέμπουν. Αυτά τα λαμπερά συστήματα τυπικά περιέχουν ένα άστρο νετρονίων η μια μαύρη τρύπα που έλκει αέριο από ένα κοντινό περιφερόμενο συνοδό άστρο. Το υλικό κοντά στο άστρο νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα υπερθερμαίνεται και λάμπει στην περιοχή των ακτίνων Χ. Επειδή η περιοχή που παράγει ακτίνες Χ είναι μικρή, ένας πλανήτης που περνάει μπροστά από αυτή θα μπορούσε να μπλοκάρει το μεγαλύτερο μέρος ή και όλο το φως των ακτίνων Χ, καθιστώντας τη διάβαση ευκολότερη να εντοπιστεί επειδή οι ακτίνες Χ μπορεί να εξαφανιστούν τελείως. Αυτό θα μπορούσε να επιτρέψει να ανιχνευτούν εξωπλανήτες σε πολύ μεγαλύτερες αποστάσεις από ότι οι τωρινές μελέτες διαβάσεων στο οπτικό φάσμα του φωτός, οι οποίες πρέπει ν α μπορούν να ανιχνεύσουν πολύ μικρές μειώσεις του φωτός επειδή ο πλανήτης μπλοκάρει μόνο ένα πολύ μικρό κλάσμα του άστρου.

Η ομάδα των επιστημόνων χρησιμοποίησε τη μέθοδο αυτή για να ανιχνεύσει τον υποψήφιο εξωπλανήτη σε ένα διπλό σύστημα που αναφέρεται ως M51-ULS-1, που βρίσκεται στον M51. Αυτό τα διπλό σύστημα περιέχει μια μαύρη τρύπα ή ένα άστρο νετρονίων και ένα περιφερόμενο συνοδό άστρο με μάζα περίπου 20 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ήλιου. Τη διάβαση στις ακτίνες Χ την εντόπισαν χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Chandra που έφθασαν τρεις ώρες περίπου, διάρκεια κατά την οποία η εκπομπή των ακτίνων Χ μειώθηκε στο μηδέν. Με βάση αυτές και άλλες πληροφορίες, οι ερευνητές εκτίμησαν ότι ο υποψήφιος εξωπλανήτης στο σύστημα M51-ULS-1 θα είναι περίπου στο μέγεθος του Κρόνου και περιφέρεται γύρω από το άστρο νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα σε διπλάσια σχεδόν απόσταση από αυτή που απέχει ο Κρόνος από τον ήλιο.

Αν και αυτή είναι μια δελεαστική μελέτη, απαιτούνται περισσότερα δεδομένα για να επαληθεύσουν την ερμηνεία ως έναν εξωγαλαξιακό εξωπλανήτη. Ένα πρόβλημα είναι ότι η πολύ μεγάλη περιφορά του υποψήφιου πλανήτη σημαίνει ότι αυτός δεν θα περάσει μπροστά από το συνοδό άστρο του συστήματος και πάλι για περίπου 70 χρόνια, αποτρέποντας κάθε προσπάθεια για επιβεβαίωση της παρατήρησης για δεκαετίες. Μπορεί η εξασθένιση να προκαλείται από ένα νέφος αερίου και σκόνης που περνά μπροστά από την πηγή ακτίνων Χ; Οι ερευνητές θεωρούν ότι αυτή είναι μια απίθανη εξήγηση, καθώς τα χαρακτηριστικά του γεγονότος που παρατηρήθηκε στο σύστημα M51-ULS-1 δεν συνάδει με το πέρασμα ενός τέτοιου νέφους. Το μοντέλο ενός υποψήφιου πλανήτη, ωστόσο, είναι σε συμφωνία με τα δεδομένα.

Αν ο πλανήτης υπάρχει στο σύστημα αυτό, είχε πιθανώς μια ταραχώδη ιστορία και ένα βίαιο παρελθόν. Ένας εξωπλανήτης στο σύστημα θα έπρεπε να έχει επιβιώσει από μια υπερκαινοφανή έκρηξη που δημιούργησε το άστρο νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα. Το μέλλον μπορεί επίσης να είναι επικίνδυνο. Κάποια στιγμή το συνοδό άστρο θα μπορούσε επίσης να εκραγεί ως υπερκαινοφανής και να λούσει τον πλανήτη άλλη μια φορά με εξαιρετικά υψηλά επίπεδα ραδιενέργειας. Η Di Stefano και οι συνεργάτες της ψάχνουν για διαβάσεις σε ακτίνες Χ σε τρεις γαλαξίες πέρα από τον δικό μας, χρησιμοποιώντας τόσο το Chandra όσο και το τηλεσκόπιο XMM-Newton της ESA. Η έρευνά τους καλύπτει 55 συστήματα στον M51, 64 στο σύστημα στον Messier 101 και 119 συστήματα στον Messier 104 που οδηγεί στον υποψήφιο εξωπλανήτη που αναφέρεται.

Πηγή: The Harvard Gazette

Περισσότερα στη δημοσίευση: A possible planet candidate in an external galaxy detected through X-ray transit