研究者たちは天の川の外で最初の(潜在的な)惑星を見つける

2021-11-04
太陽系外惑星の候補は、子持ち銀河とも呼ばれる渦巻銀河メシエ51(M51)にあります。左側の画像のボックスは、可能性のある惑星の場所を示しています。NASA / CXC /M.Weiss

宇宙科学、あるいは空想科学小説にさえ興味がある人にとって、天文学者は過去数年で魅力的なニュースでいっぱいでした。技術が進歩するにつれて、研究者たちは、太陽系を通り抜ける彗星や小惑星から、遠くの星を周回する暗黒物質惑星まで、私たちが想像していたよりもさらに多くの天体を発見することができました。

今、私たちはこれまでに発見した惑星をはるかに超えた惑星の証拠を持っています。しかし、私たちの高度な技術によって見つけたすべての惑星は、今まで私たち自身の天の川銀河の中にありました。

2021年10月25日発表された論文では、Nature誌天文学では、天文学者や天体物理学者のチームが遠く離れて私たちが今まで見てきたよりも述べ、新たな惑星候補を入れています。それはM51-ULS-1bと呼ばれ、子持ち銀河とも呼ばれるメシエ51にあります。人間はM51-ULS-1bの存在を決して見ない、あるいは確認さえしないかもしれませんが、その理論的現実でさえ、これまでに発見されたものを超えて、宇宙の深部でより多くの発見への道を開きます。

惑星を見つける方法

何十年もの間、研究者たちは地球ベースの望遠鏡と宇宙望遠鏡からのデータを使用して、太陽系外惑星と呼ばれる太陽系以外の惑星見つけてきました。通常、研究者は、私たちの観点から、惑星の軌道がそれを星の前に持っていくときの「トランジット」イベントを探します。トランジットは私たちの太陽系でも起こります。小さな水星が太陽の前を通過した2019年に発生した最新のトランジットの1つを思い出すかもしれません。

星に対する惑星のサイズによっては、通過イベントによって星の明るさが暗くなります。たとえ星が可視波長に沿って光を放射していなくても。そのため、チャンドラX線天文台がこの新しい惑星候補を発見するために使用されました。

多くの場合、研究者は星の減光を観察し、惑星がその星(または1つまたは複数の惑星が2つの星を周回する周星システムがあるので星)を周回しているに違いないと推測できます。これらの惑星の候補は、追加のデータで検証するために科学界に提出され、4,000を超える太陽系外惑星が確認されました。この時点まで、提案されたすべての太陽系外惑星は、私たち自身の銀河の小さな領域である天の川の中にありました。

天の川の外を見る

-どのようなこの新しい論文が魅力的になることは、研究者は天の川外惑星候補を持っていることを提案である方法天の川の外に、実際に。彼らの研究によると、M51-ULS-1bの発見に責任のある天文学者と天体物理学者は、それが地球から約2800万光年であると推定しています。

チャンドラからのX線とNASAのハッブル宇宙望遠鏡からの光学光によるM51の合成画像。

研究者たちは、2つの理由から私たちの銀河系の近所の外を見ることを選びました。まず、X線源が占める物理的空間が小さく、通過中に完全に隠される可能性が高いため、X線通過技術を使用して惑星候補を発見する可能性が高くなります。

「ディステファノ博士とイマラ博士は当初、いくつかの目標を念頭に置いてX線源を探すことを提案しました」と、論文の著者の1人であるTheronCarmichaelはチームを代表して述べています。 「そのうちの1つは、惑星がX線信号を完全に遮ることができるほど物理的に小さいため、惑星をホストする可能性のあるX線連星を探すことでした。」

2番目の理由は実用的でした。データポイントがたくさんある空間の領域に天文台が向けられていたときに、チームはチャンドラX線天文台を使用するためのアクセス権を持っていました。 「天の川の外に焦点が当てられたのは、チャンドラ天文台の視野内にあるX線源の数によるものでした」とCarmichael氏は説明します。 「これにより、空の1つの領域に焦点を合わせることができ、望遠鏡を空の非常に異なる場所に向ける必要がなくなるため、観測がより便利になりました。」

天の川銀河内には確かにX線源がありますが、「現在のところ、天の川のX線源を周回する新しい太陽系外惑星の候補はありません」とCarmichael氏は言います。「この技術は、天の川内のX線源に確かに適用できます。」そしておそらく今、科学者たちは自分たちの番がチャンドラに来るときを見るように促されるでしょう。

この惑星候補の検証

残念ながら、この惑星は地球からの距離が非常に長く、独自のシステム構成であるため、M51-ULS-1bが実際に存在するかどうかを確認するには長い時間がかかります。具体的には、M51-ULS-1bは2つの星を周回します。輸送中に減光することが観測されたX線を放出する中性子星またはブラックホール(天文学者はどちらか正確にはわかりません)と、私たちの質量の20倍のコンパニオン星です。太陽。

惑星の候補、これらの天体の両方を周回し周連星になり、軌道を作るのに約70年かかります。したがって、次にトランジットが表示されるのは、今から数十年後です。

「次のトランジットイベントは非常に不確実であるため(今から数十年後、またははるかに長くなる可能性があります)、この特定の惑星候補の追跡観測を行う計画はありません」とカーマイケルは言います。「代わりに、新しいX線観測と以前の観測のアーカイブデータは、このようなより多くの惑星候補を検索するために、より簡単に利用できます。」

したがって、M51-ULS-1bの存在は決して確認されないかもしれませんが、研究者はそれをインスピレーションとして使用して、銀河の境界をはるかに超えて、おそらくその内部でさえ、そのような他の惑星候補を探すことを計画しています。

今それは興味深いです

すべての太陽系外惑星の候補と同様に、これは複雑な名前M51-ULS-1bを持っており、天文学者がその位置(銀河M51)とシステムを理解するのに役立ちます。研究者たちは、M51-ULS-1bのような惑星を表す新しい用語であるextroplanetを提案したいと思います。「この惑星は天の川の外にあるという独特の性質があるため、私たちは外惑星(「銀河系外」と「惑星」の組み合わせ)という用語が好きです」と、歴史上最初の外惑星を発見した人の1人であるカーマイケルは言います。

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