은하수 밖에 행성이 존재할 수 있다는 첫 번째 증거

천문학자들은 은하수 외부에서 처음으로 발견된 행성을 표시하는 M51 은하(“와류”)에서 가능한 후보 행성의 증거를 발견했습니다. 찬드라는 중성자별이나 블랙홀 주위를 도는 거대한 별이 있는 시스템에서 X선이 일시적으로 어두워지는 것을 감지했습니다(예술가의 그림 참조). 이 어두워지는 것은 중성자별이나 블랙홀 주위의 X선 소스 앞을 지나가는 행성으로 해석됩니다. 크레딧: NASA/CXC/M. Weiss

  • 천문학자들은 행성이 다른 은하에 존재할 수 있다는 증거를 발표했습니다.
  • 이것은 놀랍다 “외계 행성그것은 우리 지역의 수천 명의 다른 과학자들이 발견한 것보다 훨씬 더 많을 것입니다. 은하수 최근 몇 년 동안 은하계.
  • 이 후보 행성은 다음과 같이 식별되었습니다. 나사이진 시스템에서 X선의 일시적인 흐려짐을 감지한 찬드라 X선 천문대.
  • 연구원들은 이 디밍을 A 주위의 X선 소스 앞을 지나가는 행성으로 해석합니다. 중성자별 또는 블랙홀 그것은 동반자 별을 중심으로 회전합니다.

천문학자들은 은하 M51(“와류”)에서 가능한 후보 행성의 증거를 발견했으며, 이 행성은 은하수 외부의 별을 가로지르는 최초의 행성일 가능성이 높습니다. 연구원들은 NASA의 찬드라 X선 천문대를 사용하여 태양과 같은 별이 중성자별이나 블랙홀 주위를 도는 시스템인 “X선 쌍성”에서 X선 ​​디밍을 감지했습니다. 저자들은 이 디밍을 중성자별이나 블랙홀 앞을 지나가는 행성으로 해석합니다.

M51 등급 화합물

찬드라의 X선과 NASA의 허블 우주 망원경의 광학 빛을 결합한 M51의 합성 이미지에는 잠재적인 후보 행성의 위치를 ​​찾는 상자가 포함되어 있습니다. 출처: X선: NASA/CXC/SAO/R. Distefano et al.; 광학: NASA/ESA/STScI/Grendler

이 그래픽의 왼쪽 패널은 찬드라(보라색과 파란색)의 X선과 NASA의 광학 조명이 있는 M51을 보여줍니다. 허블 우주 망원경 (빨간색, 녹색 및 파란색). 상자는 M51-ULS-1로 알려진 X선 쌍성 후보 행성의 위치를 ​​나타냅니다. 오른쪽 패널에 있는 예술가의 그림은 X선 쌍성과 가능한 행성을 묘사합니다. 동반성에서 온 물질(그림에서 흰색과 파란색)은 중성자별이나 블랙홀로 당겨져 밀도가 높은 물체(빨간색과 주황색으로 강조 표시됨) 주위에 원반을 형성합니다. 밀도가 높은 물체 근처의 물질은 극도로 뜨거워져 X선 빛(흰색)에서 빛납니다. 행성은 이 X선 소스 앞에서 통과하기 시작하면서 나타납니다.

M51의 가능한 궤도

가능한 궤도. 크레딧: NASA/CXC/M. Weiss

별의 앞을 지나갈 때 별의 희미한 빛을 찾는 것을 통과 기술이라고 합니다. 수년 동안 과학자들은 인간이 눈 등으로 볼 수 있는 빛의 범위를 감지하는 광학 망원경을 사용하여 외계 행성을 발견했습니다. 여기에는 지상 기반 망원경과 NASA의 케플러 임무와 같은 우주 망원경이 모두 포함됩니다. 광학 통과 감지는 행성이 통과하는 별보다 훨씬 작기 때문에 매우 높은 수준의 감도가 필요하며, 따라서 아주 작은 부분의 빛만 차단됩니다.

라이트 커브 M51-ULS-1

이 광도 곡선은 찬드라가 관찰하는 동안 M51-ULS-1의 X선이 일시적으로 0으로 떨어지는 방법을 보여줍니다. 크레딧: NASA/CXC/SAO/R. Distefano et al.

통과 시나리오는 X선 바이너리에서 다릅니다. 잠재적 행성은 중성자별이나 블랙홀 주변의 X선 소스와 크기가 비슷하기 때문에 지구의 시선을 따라 지나가는 행성은 X선의 대부분 또는 전부를 일시적으로 차단할 수 있습니다. 이를 통해 우리은하 너머를 포함한 더 먼 거리에서 통과를 사용하는 현재의 태양광 연구보다 더 먼 거리에서 통과를 감지할 수 있습니다. 그림(위)은 찬드라가 관찰하는 동안 M51-ULS-1의 X선이 일시적으로 0으로 떨어지는 방법을 보여줍니다.

이것은 수수께끼 같은 연구이지만 M51에 있는 외계 행성의 조건은 엄격하지 않습니다. 한 가지 문제는 M51-ULS-1에서 행성 후보의 큰 궤도가 약 70년 동안 쌍성 파트너 앞에서 다시 교차하지 않아 수십 년 동안 확인을 찾으려는 시도를 방해한다는 것을 의미한다는 것입니다. 연구원들은 데이터가 행성의 해석에 유리하다고 강력하게 믿고 있지만 X선 디밍이 M51-ULS-1 근처를 통과하는 가스 구름에 의해 발생했을 가능성도 있습니다.

참조: “X선 통과로 발견된 외은하의 후보 행성” 2021년 10월 25일, 자연 천문학.
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이러한 결과를 설명하는 논문은 최신호에 실렸습니다. 자연 천문학. 저자는 Rosanne Distefano(CfA), Julia Berndson(Princeton), Ryan Urquhart(Michigan State University), Roberto Soria(University of the Chinese Academy of Sciences), Vinay Kashab(CfA), Theron Carmichael(CfA), Nia Imara(현재 UC Santa Cruz) . NASA의 마샬 우주 비행 센터는 찬드라 프로그램을 관리합니다. Smithsonian Astrophysical Observatory의 Chandra X-ray Center는 매사추세츠 주 케임브리지의 과학과 매사추세츠 벌링턴의 비행 작업을 제어합니다.

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