天文學家可能已經發現銀河系外的第一顆系外行星

美國宇航局(NASA)的錢德拉X射線天文台可能已經發現了銀河系以外的第一顆系外行星這顆巨大的系外行星位於Messier 51(M51),也被稱為螺旋星系,它圍繞着距離地球2800萬光年的一個黑洞或中子星旋轉。

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到目前為止,已經有超過4000顆系外行星(泛指在太陽系以外的行星)被確認,還有成千上萬的候選行星等待驗證。然而,所有這些都位於我們的銀河系中,而且其中大多數都在距離地球3000光年以內。這些系外行星是通過一些方法檢測出來的,但最常見的是記錄來自恆星的光線,並尋找由行星在恆星和地球之間“凌日”而造成的亮度變暗的特徵。

由哈佛-史密森尼天體物理中心(CfA)的Rosanne Di Stefano領導的一個科學家小組採取了不同的方法,利用錢德拉X射線天文台來觀察X射線雙星的亮度。這是一種恆星系統,其中黑洞中子星從軌道伴星中吸取氣體,產生X射線。研究這些的好處是,這些X射線源相對於可能圍繞該系統運行的任何行星來說要小得多,產生一個更戲劇性的凹陷,X射線完全被“日食”所阻擋,可以在更遠的距離檢測到。

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在這種情況下,候選系外行星位於M51星系的雙星系統M51-ULS-1中。M51-ULS-1由一個黑洞或中子星和一個質量為太陽20倍的軌道伴星組成。研究小組發現了X射線發射中三個小時的下降和暫停的證據,這與一顆土星大小的行星在該系統的軌道上運行是一致的,其距離相當於土星與太陽的兩倍。

雖然這是一個令人興奮的發展,可以證實其他星系有行星系統,但驗證新的系外行星將是非常困難的。許多系外行星在幾天內就會圍繞它們的恆星運行,而M51-ULS-1的候選行星在大約70年內不會再次“凌日”,而且沒有足夠的可靠數據來預測這將發生的確切時間。

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另一個問題是,是否真的有一顆行星,或者光曲線是由塵埃和氣體雲造成的,儘管該團隊說X射線沒有產生與這種雲相一致的X射線光譜。除此之外,如果有這樣一顆行星存在,它就必須在產生中子星或黑洞的超新星中倖存下來,而這是不可能的。

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研究小組正在搜尋錢德拉和歐空局XMM-牛頓的檔案,以尋找其他具有較短“凌日”期的候選行星。“我們知道我們正在提出一個令人興奮和大膽的主張,所以我們期望其他天文學家會非常仔細地研究它,”普林斯頓大學的Julia Berndtsson說。“我們認為我們有一個強有力的論據,而這個過程就是科學的運作方式。”

該研究發表在《自然·天文學》雜誌上。

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上一篇 2021-10-28 12:24
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