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在我们的家庭银河系之外发现第一个系外行星候选者

发现第一个 系外行星 螺旋中 X 射线二进制 M51-ULS-1 中的候选者 星系 Messier 51 (M51),也称为漩涡 星系 使用凌日技术通过观察 X 射线波长(而不是光学波长)亮度下降是开创性的,并且改变了游戏规则,因为它克服了观察光学波长亮度下降的局限性,并为寻找 系外行星 在外部星系中。检测和表征 行星 外部星系对于寻找外星生命具有重大意义。  

“但是每个人都在哪里?”早在 1950 年夏天,费米就脱口而出,思考为什么没有证据表明地球上存在任何外星生命 (ET)。 空间 尽管它存在的可能性很高。那条著名的线过去了四分之三个世纪,仍然没有证据表明地球以外的任何地方有任何生命,但搜索仍在继续,这次搜索的关键组成部分之一是探测 行星 太阳系外的特征及其可能存在生命特征的特征。   

超过4300岁; 系外行星 在过去的几十年中发现了可能有也可能没有适合维持生命的条件。 所有这些都是在我们家中发现的 星系。 没有 系外行星 已知是在银河系之外发现的。事实上,没有证据支持行星系统存在于任何外部行星系统的观点。 星系.   

科学家现已报告 发现 的一个可能的 系外行星 外部候选人 星系 首次。这个太阳系外 行星 是在螺旋中 星系 Messier 51 (M51),也称为漩涡 星系,距离家乡约28万光年 星系 银河.  

通常,一个 行星 通过观察它在它经过它前面时产生的日食来检测 明星 轨道 周围从而阻挡了从 明星 (过境技术)。这一事件被观察为恒星的暂时变暗。搜索一个 系外行星 涉及根据 明星。另一种检测方法 行星 是通过径向速度测量。全部 系外行星 已经使用这些技术在我们的银河系中在 3000 光年范围内相对较短的银河系内距离上探测到了这些物质。  

然而,在较大的星系间距离处寻找光的凹陷来检测 系外行星 银河系外是一项艰巨的任务,因为外部星系在天空中占据的面积很小,而且星系的密度很高。 星星 不允许对单个恒星进行足够详细的研究以检测恒星的特征 行星。因此,迄今为止,在外部星系中搜索光波长是不可行的,而且也没有 系外行星 在我们的银河系之外也可以被发现。最新的研究是开创性的,改变了游戏规则,因为它通过观察 X 射线波长(而不是光学波长)的亮度下降似乎克服了这一限制,并为寻找 系外行星 在其他星系中。  

外部星系中的 X 射线双星 (XRB) 被认为是寻找 系外行星。这些(即 XRB)是一类二进制 星星 由一颗正常恒星和一颗塌缩恒星(如白矮星或恒星)组成 黑洞. 当恒星足够近时,由于重力,来自正常恒星的物质会从正常恒星拉向致密恒星。 结果,致密恒星附近的吸积物质变得过热并在 X 射线中发光,表现为明亮的 X 射线源 (XRS)。  

有了检测的想法 行星 轨道 X 射线双星 (XRB),研究小组在三个外部星系 M51、M101 和 M104 中寻找从明亮 X 射线双星 (XRB) 接收到的 X 射线亮度的下降情况。  

该团队最终专注于 X 射线双星 M51-ULS-1,它是 M51 星系中最亮的 X 射线源之一。 观察到钱德拉望远镜接收到的 X 射线亮度下降。 对亮度下降的数据进行了各种可能性的检查,发现适合由一颗行星(最有可能是土星的大小)进行凌日。  

图片来源:X 射线:NASA/CXC/SAO/R。 迪斯蒂法诺等人; 光学:NASA/ESA/STScI/Grendler; 插图:NASA/CXC/M.Weiss

这项研究对于寻找 系外行星 首次在 X 射线波长下成功。从最广泛的层面来看,这个里程碑 发现 of 系外行星 在我们的银河系之外扩大了搜索范围 系外行星 到其他外部星系,这对于寻找外星智慧生命具有重要意义。   

***

来源:  

  1. Di Stefano, R.、Berndtsson, J.、Urquhart, R. 等。 通过 X 射线传输探测到的外部星系中可能的行星候选者。 自然天文学(2021)。 DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. 也可在网上购买 https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. 预印本可在 https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  
  1. 美国宇航局。 钱德拉在另一个星系中看到了可能存在行星的证据。 可在线获取 https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 
  1. 美国宇航局。 科学 – 物体 – X 射线双星。 可在线获取 https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  
  1. 施维特曼 E.,江 N.,  2018. 系外行星生物特征:对远程可探测生命迹象的回顾。 天体生物学卷。 18, No. 6。1 年 2018 月 XNUMX 日在线发布。DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729 
乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
乌梅什·普拉萨德(Umesh Prasad)
科学记者| 《科学欧洲》杂志创始人编辑

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