Ontdekking van de eerste exoplaneet-kandidaat buiten onze eigen Melkweg

Ontdekking van de eerste exoplaneet kandidaat in röntgenbinaire M51-ULS-1 in de spiraal melkweg Messier 51 (M51), ook wel de Whirlpool genoemd Melkweg Het gebruik van de transittechniek door het waarnemen van helderheidsdalingen op röntgengolflengten (in plaats van optische golflengten) is baanbrekend en een game changer omdat het de beperking van de observatie van helderheidsdalingen op optische golflengten overwint en de weg opent voor het zoeken naar exoplaneten in externe sterrenstelsels. Detectie en karakterisering van planeten in externe sterrenstelsels heeft aanzienlijke gevolgen voor de zoektocht naar buitenaards leven.  

"Maar waar is iedereen?"?” had Fermi eruit flapperd, lang geleden, in de zomer van 1950, terwijl hij zich afvroeg waarom er geen bewijs is van enig buitenaards leven (ET) in de wereld. ruimte ondanks de grote waarschijnlijkheid van zijn bestaan. Driekwart van de eeuw voorbij die beroemde grens is er nog steeds geen bewijs van enig leven ergens buiten de aarde, maar de zoektocht gaat door en een van de belangrijkste componenten van deze zoektocht is de detectie van planeten buiten het zonnestelsel en de karakterisering ervan voor mogelijke kenmerken van leven.   

Meer dan 4300 exoplaneten zijn in de afgelopen decennia ontdekt die al dan niet omstandigheden hebben die geschikt zijn om in leven te blijven. Ze zijn allemaal in ons huis gevonden melkweg. Nee exoplaneet Het was bekend dat het buiten de Melkweg ontdekt was. In feite is er geen bewijs dat het idee van de aanwezigheid van een planetenstelsel in enig extern systeem ondersteunt melkweg.   

Dat hebben wetenschappers nu gerapporteerd ontdekking van een evt exoplaneet kandidaat bij een externe melkweg Voor de eerste keer. Deze extrasolar vliegtuig zit in de spiraal melkweg Messier 51 (M51), ook wel de Whirlpool genoemd Melkweg, gelegen op een afstand van ongeveer 28 miljoen lichtjaar van huis melkweg Melkweg.  

Meestal is een vliegtuig wordt gedetecteerd door middel van het observeren van de eclips die het produceert wanneer het voor de zijne passeert star en baan rond en blokkeert zo het licht dat uit de star (transittechniek). Deze gebeurtenis wordt waargenomen als een tijdelijke verduistering van de ster. Zoek naar een exoplaneet omvat het zoeken naar dips in het licht van a star. De andere detectiemethode van planeten gebeurt door radiale snelheidsmetingen. Alle exoplaneten zijn met behulp van deze technieken gedetecteerd in ons eigen sterrenstelsel op relatief korte intragalactische afstanden in het bereik van 3000 lichtjaar.  

Er wordt echter gezocht naar dipjes in het licht op grotere intergalactische afstanden om te detecteren exoplaneten buiten de Melkweg is een zware taak, omdat een extern sterrenstelsel een klein gebied aan de hemel beslaat en de hoge dichtheid van sterren staat niet toe dat een individuele ster met voldoende details wordt bestudeerd om de handtekeningen van een ster mogelijk te detecteren vliegtuig. Als gevolg hiervan was zoeken op optische golflengte in een extern sterrenstelsel tot nu toe niet haalbaar exoplaneet buiten ons eigen sterrenstelsel ontdekt kunnen worden. Het nieuwste onderzoek is baanbrekend en baanbrekend omdat het deze beperking schijnbaar overwint door het waarnemen van helderheidsdalingen op röntgengolflengten (in plaats van optische golflengten), en de weg opent voor de zoektocht naar exoplaneten in andere sterrenstelsels.  

Röntgendubbelsterren (XRB's) in de externe sterrenstelsels worden als ideaal beschouwd voor het zoeken naar exoplaneten. Deze (dwz XRB's) zijn een klasse van binaire bestanden sterren bestaande uit een normale ster en een ingestorte ster zoals een witte dwerg of een zwart gat. Als de sterren dichtbij genoeg zijn, wordt door de zwaartekracht materiaal van de normale ster van de normale ster naar de dichte ster getrokken. Als gevolg hiervan wordt het aangroeiende materiaal nabij de dichte ster oververhit en gloeit het op in röntgenstralen die verschijnen als heldere röntgenbronnen (XRS'en).  

Met een idee om te ontdekken planeten baan Röntgendubbelsterren (XRB's) zocht het onderzoeksteam naar dalingen in de helderheid van röntgenstraling ontvangen van de heldere röntgendubbelsterren (XRB's) in drie externe sterrenstelsels, M51, M101 en M104.  

Het team richtte zich uiteindelijk op de röntgendubbele M51-ULS-1, een van de helderste röntgenbronnen in het M51-stelsel. De daling in helderheid van röntgenstraling ontvangen door Chandra-telescoop werd waargenomen. De gegevens over de helderheidsdip werden onderzocht op verschillende mogelijkheden en bleken geschikt voor doorvoer door een planeet, hoogstwaarschijnlijk zo groot als Saturnus.  

Deze studie is ook nieuw voor het uitvoeren van de zoektocht naar exoplaneten voor het eerst met succes op röntgengolflengte. Op het breedste niveau, dit herkenningspunt ontdekking of exoplaneet buiten ons eigen sterrenstelsel breidt de reikwijdte van het zoeken naar uit exoplaneten naar andere externe sterrenstelsels, wat gevolgen heeft voor de zoektocht naar buitenaards intelligent leven.   

***

Bronnen:  

1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Een mogelijke planeetkandidaat in een extern sterrenstelsel gedetecteerd door röntgentransit. Natuurastronomie (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w . Preprintversie beschikbaar op https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. Nasa. Chandra ziet bewijs voor mogelijke planeet in een ander sterrenstelsel. Online verkrijgbaar bij https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. Nasa. Wetenschap -Objecten - X-ray dubbelsterren. Online verkrijgbaar bij https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. Schwieterman E., Kiang N., c.s. 2018. Exoplanet Biosignatures: een overzicht van op afstand detecteerbare tekenen van leven. Astrobiologie Vol. 18, nr. 6. Online gepubliceerd op 1 juni 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729