Откриване на първия кандидат за екзопланета извън нашата домашна галактика Млечен път

Discovery of the first екзопланета candidate in X-ray binary M51-ULS-1 in the spiral галактика Messier 51 (M51), also called the Whirlpool Галактика using transit technique by observing dips in brightness at X-ray wavelengths (instead of optical wavelengths) is pathbreaking and a game changer because it overcomes the limitation of observation of dips in brightness at optical wavelengths and opens up the avenue for the search of екзопланети in external galaxies. Detection and characterisation of планети in external galaxies has significant implications for search for extra-terrestrial life.  

„Но къде са всички?” Fermi had blurted out, way back in the summer of 1950, pondering why there is no evidence of any extra-terrestrial life (ET) out in the space despite high probability of its existence. Three quarters of the century past that famous line, still there is no evidence of any life anywhere outside the Earth, but the search continues and one of the key components of this search is the detection of планети outside the solar system and its characterisation for possible signatures of life.   

Над 4300 екзопланети са открити през последните няколко десетилетия, които може или не могат да имат условия, подходящи за поддържане на живота. Всички те бяха открити в дома ни галактика, Не екзопланета was known to be discovered outside the Milky Way. In fact, there is no evidence to support the idea of presence of planetary system in any external галактика.   

Учените вече съобщиха за откритие на възможно екзопланета candidate in an external галактика for the first time. This extrasolar планета is in the spiral галактика Messier 51 (M51), also called the Whirlpool Галактика, situated at a distance of about 28 million light years away from home галактика млечен път.  

Обикновено a планета is detected by way of observing eclipse it produces when it transits in front of its звезда докато орбита around thus blocking the light emanating from the звезда (transit technique). This event is observed as temporary dimming of the star. Search for an екзопланета involves searching for dips in the light of a звезда. The other method of detection of планети is by radial velocity measurements. All екзопланети have been detected using these techniques in our home galaxy at relatively short intra-galactic distances in the range of 3000 light years.  

However, searching for dips in the light at larger inter-galactic distances to detect екзопланети outside the Milky Way is an uphill task because an external galaxy occupies a small area in the sky and the high density of звезди does not allow study of an individual star in sufficient details to enable detection of signatures of a планета. As a result, search at optical wavelength in an external galaxy was not feasible until now and no екзопланета outside our home galaxy could be discovered. The latest research is pathbreaking and a game changer because it seemingly overcomes this limitation by observing dips in brightness at X-ray wavelengths (instead of optical wavelengths), and opens up the avenue for the search of екзопланети in other galaxies.  

X-ray binaries (XRBs) in the external galaxies are considered to be ideal for the search of екзопланети. These (i.e., XRBs) are a class of binary звезди made up of a normal star and a collapsed star like white dwarf or a черна дупка. Когато звездите са достатъчно близо, материалът от нормалната звезда се изтегля от нормалната звезда към плътната звезда поради гравитацията. В резултат на това натрупващият се материал близо до плътната звезда се прегрява и свети в рентгенови лъчи, появяващи се като ярки източници на рентгенови лъчи (XRS).  

With an idea to detect планети орбита X-ray binaries (XRBs), the research team searched for dips in the brightness of X-ray received from the bright X-ray binaries (XRBs) in three external galaxies, M51, M101, and M104.  

Екипът най-накрая се фокусира върху рентгеновия двоичен M51-ULS-1, който е един от най-ярките източници на рентгенови лъчи в галактиката M51. Наблюдава се спад в яркостта на рентгеновите лъчи, получени от телескопа Chandra. Данните за спад в яркостта бяха изследвани за различни възможности и беше установено, че са подходящи за преминаване от планета, най-вероятно с размерите на Сатурн.  

This study is also novel for carrying out the search of екзопланети successfully for the first time at X-ray wavelength. On the broadest level, this landmark discovery of екзопланета outside our home galaxy expands the scope of search of екзопланети to other external galaxies, which has implications for the search of extra-terrestrial intelligent life.   

***

Източници:  

1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Възможен кандидат за планета във външна галактика, открит чрез рентгенов транзит. Природна астрономия (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Предлага се и онлайн на https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Предварителната версия е налична на https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. НАСА. Чандра вижда доказателства за възможна планета в друга галактика. Предлага се онлайн на https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. НАСА. Наука – Обекти – Рентгенови двоични звезди. Предлага се онлайн на https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. Швитерман Е., Кианг Н., и др 2018. Екзопланетни биосигнатури: преглед на отдалечено откриваеми признаци на живот. Астробиология Vol. 18, бр. 6. Публикувано онлайн на 1 юни 2018 г. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729