Các nhà nghiên cứu tìm hành tinh đầu tiên (tiềm năng) bên ngoài dải ngân hà

Đối với những người quan tâm đến khoa học vũ trụ - hoặc thậm chí là khoa học viễn tưởng - các nhà thiên văn học đã đầy những tin tức hấp dẫn trong vài năm qua. Khi công nghệ cải thiện, các nhà nghiên cứu đã có thể khám phá thêm nhiều đối tượng thiên thể hơn chúng ta tưởng tượng, từ sao chổi và các tiểu hành tinh nén qua hệ thống năng lượng mặt trời của chúng ta đến vật chất tối và các hành tinh quay quanh các ngôi sao xa xôi.

Bây giờ, chúng ta có bằng chứng về các hành tinh vượt xa những người chúng ta từng khám phá trước đây. Nhưng tất cả các hành tinh chúng tôi đã tìm thấy thông qua công nghệ tiên tiến của chúng tôi đã nằm trong Milky Way Galaxy của chúng tôi, cho đến bây giờ.

Trong một bài báo được công bố vào ngày 25 tháng 10 năm 2021, trên tạp chí Thiên nhiên Thiên văn học, một nhóm các nhà thiên văn học và vật lý thiên văn đã đưa ra một ứng cử viên hành tinh mới xa hơn những gì chúng ta từng thấy trước đây. Nó được gọi là M51-ULS-1B và nằm ở Messier 51, còn được gọi là Galaxy Whirlpool. Trong khi con người có thể không bao giờ nhìn thấy - hoặc thậm chí xác nhận - sự tồn tại của M51-ULS-1B, ngay cả thực tế lý thuyết của nó cũng mở đường cho nhiều khám phá trong khoảng cách sâu hơn của không gian ngoài bất cứ thứ gì được phát hiện trước đây.

Làm thế nào chúng ta tìm thấy các hành tinh

Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu từ kính thiên văn dựa trên trái đất để tìm các hành tinh ngoài những người trong hệ mặt trời của chúng ta, được gọi là Exoplanets. Thông thường các nhà nghiên cứu tìm kiếm một sự kiện "quá cảnh", khi quỹ đạo của hành tinh mang nó trước ngôi sao của nó, từ quan điểm của chúng ta. Quá cảnh xảy ra trong hệ mặt trời của chúng ta quá; Bạn có thể nhớ lại một trong những quá trình gần đây nhất xảy ra vào năm 2019 khi Mercury nhỏ đi trước mặt trời.

Tùy thuộc vào kích thước của hành tinh so với ngôi sao, một sự kiện quá cảnh sẽ khiến độ sáng của ngôi sao mờ dần - ngay cả khi ngôi sao không phát ra ánh sáng dọc theo bước sóng có thể nhìn thấy; Đó là lý do tại sao Đài quan sát X-quang Chandra được sử dụng để khám phá ứng viên hành tinh mới này.

Trong nhiều trường hợp, các nhà nghiên cứu có thể quan sát ngôi sao làm mờ và phỏng đoán rằng một hành tinh phải quay quanh ngôi sao đó (hoặc ngôi sao, vì có các hệ thống thông thường nơi một hành tinh hoặc hành tinh quỹ đạo Hai Sao!). Những ứng cử viên hành tinh này được đưa ra cho cộng đồng khoa học để xác minh với dữ liệu bổ sung và đã dẫn đến hơn 4.000 người ngoại xuất được xác nhận. Cho đến thời điểm này, mỗi chiếc Exoplanet được đề xuất đã được đặt trong một khu vực nhỏ của thiên hà của chúng ta, dải ngân hà của chúng ta. two stars!). These planetary candidates are put forward to the scientific community to verify with additional data, and have resulted in more than 4,000 confirmed exoplanets. Up until this point, every proposed exoplanet has been located within a small region of our own galaxy, the Milky Way.

Nhìn ra ngoài dải ngân hà

Điều gì làm cho giấy mới hấp dẫn này là đề xuất mà các nhà nghiên cứu có một ứng cử viên hành tinh bên ngoài Dải Ngân hà - Cách Ngoài dải ngân hà, trên thực tế. Theo nghiên cứu của họ, các nhà thiên văn học và vật lý thiên văn chịu trách nhiệm khám phá ước tính M51-ULS-1B, đó là khoảng 28 triệu năm ánh sáng từ Trái đất. way outside the Milky Way, in fact. According to their research, the astronomers and astrophysicists responsible for the discovery of M51-ULS-1b estimate it is some 28 million light-years from Earth.

Các nhà nghiên cứu tìm hành tinh đầu tiên (tiềm năng) bên ngoài dải ngân hà

Một hình ảnh tổng hợp của M51 với tia X từ Chandra và ánh sáng quang từ Kính thiên văn không gian Hubble của NASA.
NASA / CXC / SAO / R. Distefano, et al .; Quang: NASA / ESA / STSCI / Grendler

Các nhà nghiên cứu đã chọn nhìn ra bên ngoài khu phố thiên hà của chúng tôi vì hai lý do. Đầu tiên, có xác suất tốt hơn trong việc khám phá một ứng cử viên hành tinh bằng cách sử dụng một kỹ thuật chuyển tuyến X-quang, vì các nguồn tia X chiếm một không gian vật lý nhỏ hơn và do đó có nhiều khả năng bị che khuất hoàn toàn trong quá cảnh.

"Tiến sĩ Di Stefano và Tiến sĩ Imara ban đầu đề xuất tìm kiếm các nguồn X-quang với một số mục tiêu trong tâm trí", ông Theron Carmichael, một trong những tác giả của tờ giấy, nói thay mặt cho đội. "Một trong số đó là tìm kiếm các nhị phân X-quang lưu trữ hành tinh tiềm năng vì các nhị phân này đủ nhỏ để một hành tinh hoàn toàn có thể làm lu mờ tín hiệu tia X của họ."

Lý do thứ hai là thực tế: Nhóm đã có quyền truy cập để sử dụng Đài quan sát X-quang Chandra tại một thời điểm đài quan sát được chỉ vào một khu vực không gian nơi có rất nhiều điểm dữ liệu. "Sự tập trung bên ngoài Dải Ngân hà là do số nguồn X-quang trong lĩnh vực quan sát của Đài thiên văn Chandra," Carmichael giải thích. "Điều này làm cho mọi thứ trở nên thuận tiện hơn để quan sát bằng cách cho phép tập trung vào một khu vực trên bầu trời và không phải chỉ đường kính viễn vọng ở những vị trí rất khác nhau trên bầu trời."

Mặc dù chắc chắn có các nguồn tia X thuộc Milky Way Galaxy, Kể từ bây giờ, chúng tôi không biết về bất kỳ ứng cử viên Exoplanet mới nào mà các nguồn tia X quỹ đạo trong dải ngân hà, ông Carmichael nói. "Kỹ thuật này chắc chắn áp dụng cho các nguồn tia X trong dải ngân hà." Và có lẽ bây giờ, các nhà khoa học sẽ được truyền cảm hứng để nhìn khi đến lượt của họ xuất hiện trên Chandra.

Xác minh ứng cử viên hành tinh này

Thật không may, do khoảng cách rất lớn của hành tinh này từ Trái đất và thành phần hệ thống độc đáo, sẽ mất nhiều thời gian để xác minh xem M51-ULS-1B có thực sự ở đó hay không. Cụ thể, m51-uls-1b quỹ đạo hai ngôi sao: một ngôi sao neutron hoặc lỗ đen (các nhà thiên văn học không chắc chắn chính xác đó) phát ra tia X quan sát thấy làm mờ trong quá trình vận chuyển và một ngôi sao đồng hành gấp 20 lần khối lượng của chúng ta mặt trời.

Các quỹ đạo ứng cử viên hành tinh Cả của các đối tượng thiên thể này - làm cho nó trong tuần hoàn - và mất khoảng 70 năm để tạo quỹ đạo. Vì vậy, lần sau một quá cảnh có thể được nhìn thấy sẽ là vài thập kỷ kể từ bây giờ.

"Kể từ khi sự kiện quá cảnh tiếp theo là không chắc chắn (nó có thể sớm như nhiều thập kỷ từ bây giờ, hoặc lâu hơn nhiều), không có bất kỳ kế hoạch nào được đưa ra theo dõi các quan sát của ứng cử viên hành tinh đặc biệt này", Carmichael nói. "Thay vào đó, các quan sát tia X mới và dữ liệu lưu trữ của các quan sát trước đây có sẵn để tìm kiếm nhiều ứng cử viên hành tinh hơn như thế này."

Vì vậy, trong khi sự tồn tại của M51-ULS-1B có thể không bao giờ được xác minh, các nhà nghiên cứu có kế hoạch sử dụng nó như là nguồn cảm hứng để tìm kiếm các ứng cử viên hành tinh khác như vượt xa giới hạn của thiên hà của chúng ta, và thậm chí có thể trong đó.

Bây giờ thật thú vị

Giống như tất cả các ứng cử viên ngoại ô, cái này có một tên phức tạp, M51-ULS-1B, giúp các nhà thiên văn học hiểu vị trí của nó (Galaxy M51) và hệ thống. Các nhà nghiên cứu muốn đề xuất một thuật ngữ mới để mô tả các hành tinh như M51-ULS-1B: Extraftanet. "Do tính chất độc đáo của hành tinh này nằm ngoài dải ngân hà, chúng tôi thích thuật ngữ Exterlopanet (một sự kết hợp của" Extragalactic "và" Hành tinh ")", Carmichael, một trong những người để khám phá Extraftanet đầu tiên trong lịch sử.