Penemuan yang pertama exoplanet calon dalam X-ray binari M51-ULS-1 dalam lingkaran galaksi Messier 51 (M51), juga dipanggil Whirlpool Galaxy menggunakan teknik transit dengan memerhati penurunan kecerahan pada panjang gelombang sinar-X (bukannya panjang gelombang optik) adalah pemecah laluan dan pengubah permainan kerana ia mengatasi had pemerhatian penurunan dalam kecerahan pada panjang gelombang optik dan membuka jalan untuk mencari exoplanets dalam galaksi luar. Pengesanan dan pencirian planet dalam galaksi luar mempunyai implikasi yang ketara untuk pencarian hidupan luar bumi.
“Tetapi di mana semua orang?” Fermi telah membisu, pada musim panas 1950, memikirkan mengapa tidak ada bukti sebarang kehidupan luar bumi (ET) di ruang walaupun kebarangkalian tinggi kewujudannya. Tiga suku abad yang lepas dari garis terkenal itu, masih tidak ada bukti sebarang kehidupan di mana-mana di luar Bumi, tetapi pencarian diteruskan dan salah satu komponen utama carian ini adalah pengesanan planet di luar sistem suria dan penciriannya untuk kemungkinan tandatangan kehidupan.
Lebih 4300 exoplanets telah ditemui dalam beberapa dekad yang lalu yang mungkin atau mungkin tidak mempunyai keadaan yang sesuai untuk menampung kehidupan. Kesemua mereka ditemui di dalam rumah kami galaksi. Tidak exoplanet diketahui ditemui di luar Bima Sakti. Malah, tiada bukti untuk menyokong idea kehadiran sistem planet dalam mana-mana luaran galaksi.
Para saintis kini telah melaporkan penemuan daripada kemungkinan exoplanet calon di luar galaksi untuk kali pertama. extrasolar ini planet berada dalam lingkaran galaksi Messier 51 (M51), juga dipanggil Whirlpool Galaxy, terletak pada jarak kira-kira 28 juta tahun cahaya dari rumah galaksi Bima Sakti.
Biasanya, a planet dikesan dengan cara memerhati gerhana yang dihasilkannya apabila ia transit di hadapannya bintang manakala mengorbit sekeliling sekali gus menghalang cahaya yang terpancar dari bintang (teknik transit). Peristiwa ini diperhatikan sebagai peredupan sementara bintang. Cari sebuah exoplanet melibatkan pencarian penurunan dalam cahaya a bintang. Kaedah pengesanan lain planet adalah dengan ukuran halaju jejari. Semua exoplanets telah dikesan menggunakan teknik ini dalam galaksi rumah kita pada jarak intra-galaksi yang agak pendek dalam julat 3000 tahun cahaya.
Walau bagaimanapun, mencari penurunan dalam cahaya pada jarak antara galaksi yang lebih besar untuk dikesan exoplanets di luar Bima Sakti adalah tugas yang sukar kerana galaksi luar menduduki kawasan kecil di langit dan ketumpatan tinggi bintang tidak membenarkan kajian bintang individu dalam butiran yang mencukupi untuk membolehkan pengesanan tandatangan a planet. Akibatnya, carian pada panjang gelombang optik dalam galaksi luar tidak dapat dilaksanakan sehingga kini dan tidak exoplanet di luar galaksi rumah kita boleh ditemui. Penyelidikan terkini adalah pemecah laluan dan pengubah permainan kerana ia nampaknya mengatasi had ini dengan memerhati penurunan kecerahan pada panjang gelombang sinar-X (bukannya panjang gelombang optik), dan membuka ruang untuk mencari exoplanets dalam galaksi lain.
Binari sinar-X (XRB) dalam galaksi luar dianggap sesuai untuk pencarian exoplanets. Ini (iaitu, XRB) ialah kelas binari bintang terdiri daripada bintang biasa dan bintang runtuh seperti kerdil putih atau a lubang hitam. Apabila bintang cukup dekat, bahan dari bintang biasa ditarik keluar dari bintang biasa ke arah bintang tumpat kerana graviti. Akibatnya, bahan berakresi berhampiran bintang tumpat menjadi panas lampau dan bercahaya dalam sinar-X yang kelihatan sebagai sumber sinar-X terang (XRS).
Dengan idea untuk dikesan planet mengorbit Binari sinar-X (XRB), pasukan penyelidik mencari penurunan dalam kecerahan sinar-X yang diterima daripada binari sinar-X terang (XRB) dalam tiga galaksi luar, M51, M101 dan M104.
Pasukan itu akhirnya memberi tumpuan kepada binari X-ray M51-ULS-1 yang merupakan salah satu sumber sinar-X paling terang dalam galaksi M51. Penurunan kecerahan sinar-X yang diterima oleh teleskop Chandra diperhatikan. Data tentang penurunan kecerahan telah diperiksa untuk pelbagai kemungkinan dan didapati sesuai untuk transit oleh sebuah planet, kemungkinan besar saiz Zuhal.
Kajian ini juga novel untuk menjalankan pencarian exoplanets berjaya buat kali pertama pada panjang gelombang sinar-X. Pada peringkat yang paling luas, mercu tanda ini penemuan of exoplanet di luar galaksi rumah kita meluaskan skop pencarian exoplanets kepada galaksi luar yang lain, yang mempunyai implikasi untuk pencarian kehidupan pintar luar bumi.
***
Sumber:
- Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Calon planet yang mungkin dalam galaksi luar dikesan melalui transit sinar-X. Astronomi Alam Semula Jadi (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Boleh didapati dalam talian juga di https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Versi pracetak tersedia pada https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf
- NASA. Chandra Melihat Bukti Kemungkinan Planet di Galaksi Lain. Boleh didapati dalam talian di https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/
- NASA. Sains –Objek – Bintang Binari X-ray. Boleh didapati dalam talian di https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html
- Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Exoplanet Biosignatures: Tinjauan Tanda-tanda Kehidupan Yang Boleh Dikesan Dari Jauh. Astrobiologi Vol. 18, No. 6. Diterbitkan Dalam Talian pada 1 Jun 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729
