Прорыв в поисках внегалактических миров
Еще недавно существование экзопланет было под вопросом, но сегодня наука знает о тысячах таких объектов. По современным оценкам, только в нашей галактике могут существовать сотни миллиардов планет. Логично предположить, что и звезды в других галактиках также имеют планетные системы. Однако обнаружить такую планету за пределами Млечного Пути — задача исключительной сложности и важное научное достижение.
Почему традиционные методы не работают?
Основной метод поиска экзопланет — транзитный, когда телескопы фиксируют малейшее падение яркости звезды в момент прохождения планеты перед ее диском. Этот подход блестяще работает в нашей галактике благодаря миссиям вроде TESS, но для других галактик он практически неприменим. На межгалактических расстояниях сложно различить отдельные звезды, не говоря уже о фиксации микрозатмений, вызванных планетами.
Рентгеновское зрение: новый подход
Прорыв совершила группа астрономов под руководством Розанны Ди Стефано из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Вместо видимого света они использовали рентгеновские данные с космической обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства. В рентгеновском диапазоне меньше ярких объектов, что позволяет точнее идентифицировать отдельные источники в других галактиках.
Исследователи сосредоточились на особом классе объектов — рентгеновских двойных системах. Эти пары, состоящие из обычной звезды и компактного объекта (черной дыры или нейтронной звезды), исключительно ярки в рентгеновском диапазоне. Вещество, перетекающее со звезды на аккретор, разогревается до миллионов градусов, создавая интенсивное рентгеновское излучение.
На иллюстрации показан процесс аккреции: вещество желтой звезды перетекает в аккреционный диск вокруг черной дыры, излучая в рентгеновском диапазоне.
Ключевое преимущество рентгеновских двойных
«Рентгеновские двойные — идеальные цели для поиска планет, — объясняет Розанна Ди Стефано. — Хотя они в миллион раз ярче Солнца, само излучение исходит из очень компактной области, размером меньше Юпитера. Поэтому транзитная планета может полностью заблокировать этот свет».
Открытие в галактике Водоворот
Анализируя данные по трем галактикам, команда обнаружила в галактике Водоворот (M51) уникальное событие: рентгеновский источник M51-ULS-1 полностью погас на несколько часов. Такой продолжительный и полный транзит идеально соответствовал прохождению крупного объекта перед компактным источником излучения.
Слева — рентгеновское изображение области от обсерватории Chandra, справа — оптическое изображение от Hubble. Розовым кругом обозначен рентгеновский источник M51-ULS-1.
Тщательная проверка гипотез
Прежде чем объявить об открытии планеты, ученые исключили альтернативные объяснения:
• Собственная переменность источника: рентгеновские двойные действительно могут менять яркость, но такие события имеют другую спектральную характеристику и форму кривой блеска.
• Прохождение звезды-компаньона: такие затмения действительно происходят в этой системе, но они длятся значительно дольше и были зафиксированы в другое время.
• Облако газа или пыли: хотя полностью исключить эту возможность нельзя, транзит имел четкие границы, характерные для твердого тела, а не для диффузного образования.
• Коричневый или красный карлик: система слишком молода для формирования таких объектов, а транзитирующее тело имеет размер, соответствующий планете-гиганту.
Характеристики кандидата
Согласно моделированию, обнаруженный объект:
• По размеру сравним с Сатурном
• Обращается на огромном расстоянии от двойной системы — в десятки раз дальше, чем Земля от Солнца
• Орбитальный период составляет около 70 лет
• Абсолютно необитаем из-за экстремального радиационного фона
Почему «кандидат», а не «подтвержденная планета»?
Длительный орбитальный период означает, что следующий транзит произойдет лишь через десятилетия. Поэтому ученые осторожно называют объект «кандидатом в планеты». «Мы можем лишь уверенно утверждать, что событие не объясняется другими известными причинами», — отмечает Ди Стефано.
Исторический контекст и значение открытия
Это не первая потенциальная внегалактическая планета. Ранее кандидаты обнаруживались методом гравитационного микролинзирования, в том числе в галактике Андромеды. Однако такие события неповторимы и не позволяют провести подтверждающие наблюдения.
Интересно, что первые подтвержденные экзопланеты также были обнаружены в рентгеновском диапазоне — в 1992 году вокруг пульсара PSR1257+12. «Я рад, что рентгеновские наблюдения теперь играют ключевую роль и в поиске планет за пределами нашей галактики», — комментирует Норберт Шартель, научный сотрудник проекта XMM-Newton.
Новая эра в поиске экзопланет
«Эта работа демонстрирует новый практический метод обнаружения планет в других галактиках, — пишут авторы в журнале Nature Astronomy. — Поскольку самые яркие рентгеновские источники видны даже в далеких галактиках, поиск экстропланет стал реальной и перспективной задачей».
Теперь, имея работающую методику, астрономы планируют проанализировать архивные рентгеновские данные в поисках других кандидатов. «В будущем мы, возможно, сможем подтвердить их существование», — заключает Ди Стефано.
Читайте также:
Случайное открытие о скрытом космическом объекте Авария
Активность астероида Фаэтон
Угасание галактик
Хаббл увидел Бога?
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Подписаться в раздел "Миры Вселенной"
#планета #галактика #экстропланетa #космос исследования
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Астрономы нашли планету в другой галактике.