Der erste Beweis für die mögliche Existenz eines Planeten außerhalb der Milchstraße

Astronomen haben in der Galaxie M51 („Vortex“) Hinweise auf einen möglichen Kandidatenplaneten gefunden, der den ersten außerhalb der Milchstraße entdeckten Planeten markiert. Chandra entdeckte die vorübergehende Abschwächung von Röntgenstrahlen von einem System, in dem sich ein massereicher Stern in einer Umlaufbahn um einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch befindet (in der Illustration des Künstlers gezeigt). Diese Verdunkelung wird als Planet interpretiert, der vor einer Röntgenquelle um einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch vorbeizieht. Bildnachweis: NASA/CXC/M. Weiss

• Astronomen haben Beweise dafür bekannt gegeben, dass ein Planet in einer anderen Galaxie existieren könnte.
• Das ist großartig „extrasolarer PlanetEs würde weit über das hinausgehen, was tausende andere Wissenschaftler in unserer Gegend gefunden haben Milchstraße Galaxie in den letzten Jahren.
• Dieser Kandidatenplanet wurde identifiziert als NASAChandra-Röntgenobservatorium, das eine vorübergehende Verdunkelung der Röntgenstrahlen in einem binären System entdeckte.
• Forscher interpretieren diese Verdunkelung als einen Planeten, der vor einer Röntgenquelle um A . vorbeizieht Neutronenstern oder Schwarzes Loch Es dreht sich um einen Begleitstern.

Astronomen haben Hinweise auf einen möglichen Kandidatenplaneten in der Galaxie M51 („Vortex“) gefunden, die wahrscheinlich der erste Planet ist, der einen Stern außerhalb der Milchstraße überquert. Die Forscher nutzten das Chandra-Röntgenobservatorium der NASA, um die Abschwächung von Röntgenstrahlen von einem „Röntgen-Binärsystem“ nachzuweisen, einem System, in dem sich ein sonnenähnlicher Stern in einer Umlaufbahn um einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch befindet. Die Autoren interpretieren diese Verdunkelung als einen Planeten, der vor einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch vorbeizieht.

Das zusammengesetzte Bild von M51 mit Röntgenstrahlen von Chandra und optischem Licht vom Hubble-Weltraumteleskop der NASA enthält eine Box, die den potenziellen Kandidatenplaneten lokalisiert. Bildnachweis: Röntgen: NASA/CXC/SAO/R. Distefano et al.; Optisch: NASA / ESA / STScI / Grendler

Das linke Feld dieser Grafik zeigt M51 mit Röntgenstrahlen von Chandra (lila und blau) und optischem Licht von der NASA. Hubble-Weltraumteleskop (rot, grün und blau). Das Kästchen zeigt die Position des Kandidatenplaneten an, einer Röntgen-Binärdatei, die als M51-ULS-1 bekannt ist. Die Illustration eines Künstlers in der rechten Tafel zeigt eine Röntgen-Binärdatei und einen möglichen Planeten. Material des Begleitsterns (in der Abbildung weiß und blau) wird auf den Neutronenstern oder das Schwarze Loch gezogen und bildet eine Scheibe um das dichte Objekt (rot und orange hervorgehoben). Materie in der Nähe des dichten Objekts wird extrem heiß und lässt sie im Röntgenlicht (weiß) leuchten. Der Planet erscheint, als er an dieser Röntgenquelle vorbeizieht.

möglichen Bahnen. Bildnachweis: NASA/CXC/M. Weiss

Die Suche nach dem verdunkelnden Licht eines Sterns, wenn etwas vor ihm vorbeigeht, wird als Transittechnik bezeichnet. Seit Jahren entdecken Wissenschaftler Exoplaneten mit optischen Teleskopen, die den Lichtbereich erfassen, den der Mensch mit seinen Augen sehen kann, und mehr. Dazu gehören sowohl bodengestützte Teleskope als auch Weltraumteleskope wie die Kepler-Mission der NASA. Optische Transiterkennungen erfordern eine sehr hohe Empfindlichkeit, da der Planet viel kleiner ist als der Stern, vor dem er vorbeiläuft, und daher nur ein winziger Bruchteil des Lichts blockiert wird.

Diese Lichtkurve zeigt, wie die Röntgenstrahlen von M51-ULS-1 während Chandras Beobachtungen vorübergehend auf Null sinken. Quelle: NASA/CXC/SAO/R. Distefano et al.

Das Transitszenario ist im Röntgenbinär anders. Da der potenzielle Planet in der Größe einer Röntgenquelle um einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch nahe kommt, kann ein vorbeiziehender Planet, der entlang der Sichtlinie der Erde verläuft, die meisten oder alle Röntgenstrahlen vorübergehend blockieren. Damit ist es möglich, Transite in größeren Entfernungen – auch jenseits der Milchstraße – zu detektieren als aktuelle photovoltaische Studien mit Transiten. Die Grafik (oben) zeigt, wie die Röntgenstrahlen von M51-ULS-1 während Chandras Beobachtungen vorübergehend auf Null sinken.

Obwohl dies eine rätselhafte Studie ist, ist die Bedingung eines Exoplaneten in M51 nicht streng. Eine Herausforderung besteht darin, dass die große Umlaufbahn des Planetenkandidaten auf M51-ULS-1 bedeutet, dass er sich etwa 70 Jahre lang nicht mehr vor seinem binären Partner kreuzen wird, was jahrzehntelang alle Versuche vereitelt, eine Bestätigung zu finden. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Röntgenabschwächung durch eine Gaswolke verursacht wurde, die nahe an M51-ULS-1 vorbeifliegt, obwohl die Forscher fest davon überzeugt sind, dass die Daten die Interpretation des Planeten begünstigen.

Referenz: „Möglicher Kandidatenplanet in äußerer Galaxie durch Röntgentransit entdeckt“ 25. Oktober 2021, natürliche Astronomie.
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Das Papier, das diese Ergebnisse beschreibt, erscheint in der neuesten Ausgabe von natürliche Astronomie. Die Autoren sind Rosanne Distefano (CfA), Julia Berndson (Princeton), Ryan Urquhart (Michigan State University), Roberto Soria (Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften), Vinay Kashab (CfA), Theron Carmichael (CfA) und Nia Imara (derzeit an der UC Santa Cruz) . Das Marshall Space Flight Center der NASA verwaltet das Chandra-Programm. Das Chandra X-ray Center des Smithsonian Astrophysical Observatory kontrolliert die Wissenschaft von Cambridge, Massachusetts, und den Flugbetrieb von Burlington, Massachusetts.