การค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดวงแรกนอกดาราจักรทางช้างเผือกของเรา

การค้นพบครั้งแรก ดาวเคราะห์นอกระบบ ตัวเลือกใน X-ray binary M51-ULS-1 ในเกลียว กาแล็กซี เมสไซเออร์ 51 (M51) หรือที่เรียกกันว่าวังวน กาแล็กซี การใช้เทคนิคทรานซิทโดยการสังเกตการลดลงของความสว่างที่ความยาวคลื่นรังสีเอกซ์ (แทนความยาวคลื่นแสง) ถือเป็นการบุกเบิกและเป็นตัวเปลี่ยนเกม เนื่องจากสามารถเอาชนะข้อจำกัดของการสังเกตการลดลงของความสว่างที่ความยาวคลื่นแสง และเปิดช่องทางในการค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ ในกาแลคซีภายนอก การตรวจจับและจำแนกลักษณะของ ดาวเคราะห์ ในกาแลคซีภายนอกมีนัยสำคัญต่อการค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก  

“ว่าแต่ทุกคนอยู่ที่ไหน- แฟร์มีโพล่งออกไปในฤดูร้อนปี 1950 โดยครุ่นคิดว่าทำไมจึงไม่มีหลักฐานของสิ่งมีชีวิตนอกโลก (ET) ออกมาในนั้น ช่องว่าง แม้ว่าจะมีความเป็นไปได้สูงที่จะมีอยู่ก็ตาม สามในสี่ของศตวรรษที่ผ่านมาเส้นที่มีชื่อเสียงนั้น ยังคงไม่มีหลักฐานของสิ่งมีชีวิตใด ๆ นอกโลก แต่การค้นหายังคงดำเนินต่อไปและหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของการค้นหานี้คือการตรวจจับ ดาวเคราะห์ นอกระบบสุริยะและลักษณะเฉพาะของลายเซ็นที่เป็นไปได้ของชีวิต   

กว่า 4300 ดาวเคราะห์นอกระบบ ได้ถูกค้นพบในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมาซึ่งอาจจะมีหรือไม่มีเงื่อนไขที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิต พบทั้งหมดในบ้านของเรา กาแล็กซี. ไม่ ดาวเคราะห์นอกระบบ เป็นที่รู้กันว่าถูกค้นพบนอกทางช้างเผือก ในความเป็นจริง ไม่มีหลักฐานที่สนับสนุนแนวคิดเรื่องการมีอยู่ของระบบดาวเคราะห์ภายนอกใดๆ กาแล็กซี.   

ขณะนี้นักวิทยาศาสตร์ได้รายงานแล้ว การค้นพบ ของความเป็นไปได้ ดาวเคราะห์นอกระบบ ผู้สมัครภายนอก กาแล็กซี สำหรับครั้งแรก. นอกโลกนี้ ดาวเคราะห์ อยู่ในเกลียว กาแล็กซี เมสไซเออร์ 51 (M51) หรือที่เรียกกันว่าวังวน กาแล็กซีซึ่งอยู่ห่างจากบ้านประมาณ 28 ล้านปีแสง กาแล็กซี ทางช้างเผือก.  

โดยปกติแล้ว ดาวเคราะห์ ถูกตรวจพบโดยการสังเกตคราสที่มันเกิดขึ้นเมื่อมันผ่านหน้ามัน ดาว ในขณะที่ การโคจร โดยรอบจึงบังแสงที่เล็ดลอดออกมาจาก ดาว (เทคนิคการขนส่ง). เหตุการณ์นี้ถูกมองว่าเป็นการหรี่แสงชั่วคราวของดาวฤกษ์ ค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ เกี่ยวข้องกับการค้นหาการจุ่มในแสงของ ดาว- อีกวิธีหนึ่งในการตรวจจับ ดาวเคราะห์ คือโดยการวัดความเร็วในแนวรัศมี ทั้งหมด ดาวเคราะห์นอกระบบ ได้รับการตรวจพบโดยใช้เทคนิคเหล่านี้ในกาแลคซีบ้านของเราในระยะทางภายในกาแลคซีที่ค่อนข้างสั้นในช่วง 3000 ปีแสง  

อย่างไรก็ตาม การค้นหาการจุ่มลงในแสงที่ระยะห่างระหว่างกาแลคซีที่ใหญ่กว่าเพื่อตรวจจับ ดาวเคราะห์นอกระบบ นอกกาแล็กซีทางช้างเผือกเป็นงานที่ยากเย็นแสนเข็ญเพราะกาแล็กซีภายนอกครอบครองพื้นที่เล็กๆ บนท้องฟ้าและมีความหนาแน่นสูง ดาว ไม่อนุญาตให้มีการศึกษาดาวฤกษ์แต่ละดวงในรายละเอียดที่เพียงพอเพื่อให้สามารถตรวจจับลายเซ็นของก ดาวเคราะห์- ด้วยเหตุนี้ การค้นหาที่ความยาวคลื่นแสงในกาแลคซีภายนอกจึงไม่สามารถทำได้จนกระทั่งบัดนี้และไม่สามารถทำได้ ดาวเคราะห์นอกระบบ นอกกาแล็กซีบ้านของเราก็สามารถถูกค้นพบได้ งานวิจัยล่าสุดถือเป็นการบุกเบิกและเป็นผู้เปลี่ยนเกม เนื่องจากดูเหมือนว่าจะเอาชนะข้อจำกัดนี้ด้วยการสังเกตความสว่างที่ลดลงที่ความยาวคลื่นรังสีเอกซ์ (แทนที่จะเป็นความยาวคลื่นแสง) และเปิดช่องทางสำหรับการค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ ในกาแลคซีอื่น  

รังสีเอกซ์ไบนารี่ (XRBs) ในกาแลคซีภายนอกถือว่าเหมาะสำหรับการค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ- สิ่งเหล่านี้ (เช่น XRB) เป็นคลาสของไบนารี ดาว ประกอบด้วยดาวฤกษ์ปกติและดาวฤกษ์ที่ยุบตัวคล้ายดาวแคระขาวหรือก หลุมดำ. เมื่อดาวฤกษ์อยู่ใกล้เพียงพอ วัสดุจากดาวฤกษ์ปกติจะถูกดึงออกจากดาวฤกษ์ปกติไปยังดาวฤกษ์หนาแน่นเนื่องจากแรงโน้มถ่วง เป็นผลให้วัสดุที่สะสมใกล้ดาวฤกษ์หนาแน่นจะมีความร้อนสูงเกินไปและเรืองแสงในรังสีเอกซ์ซึ่งปรากฏเป็นแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่าง (XRSs)  

ด้วยความคิดที่จะตรวจจับ ดาวเคราะห์ การโคจร ทีมวิจัยได้ค้นหาความสว่างของรังสีเอกซ์ที่ได้รับจากระบบไบนารีเอ็กซ์เรย์สว่าง (XRB) ในกาแลคซีภายนอกสามแห่ง ได้แก่ M51, M101 และ M104  

ในที่สุด ทีมงานก็ได้เพ่งความสนใจไปที่ X-ray binary M51-ULS-1 ซึ่งเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่สว่างที่สุดในกาแลคซี M51 สังเกตการลดลงของความสว่างของรังสีเอกซ์ที่ได้รับจากกล้องโทรทรรศน์จันทรา ข้อมูลเกี่ยวกับความสว่างที่ลดลงได้รับการตรวจสอบสำหรับความเป็นไปได้ต่างๆ และพบว่าเหมาะสำหรับการเคลื่อนย้ายโดยดาวเคราะห์ ซึ่งน่าจะมีขนาดเท่ากับดาวเสาร์มากที่สุด  

การศึกษานี้ยังเป็นเรื่องใหม่สำหรับการดำเนินการค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกที่ความยาวคลื่นเอ็กซ์เรย์ ในระดับที่กว้างที่สุดแลนด์มาร์คแห่งนี้ การค้นพบ of ดาวเคราะห์นอกระบบ นอกกาแล็กซีบ้านของเราขยายขอบเขตการค้นหา ดาวเคราะห์นอกระบบ ไปยังกาแลคซีภายนอกอื่นๆ ซึ่งมีผลกระทบต่อการค้นหาสิ่งมีชีวิตอัจฉริยะนอกโลก   

***

แหล่งที่มา:  

1. Di Stefano, R. , Berndtsson, J. , Urquhart, R. et al. ผู้สมัครดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้ในดาราจักรภายนอกที่ตรวจพบผ่านการเคลื่อนย้ายด้วยรังสีเอกซ์ ดาราศาสตร์ธรรมชาติ (2021). ดอย: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. จำหน่ายออนไลน์ได้ที่ https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. ฉบับพิมพ์ล่วงหน้าพร้อมใช้งานบน https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. นาซ่า. จันทราเห็นหลักฐานของดาวเคราะห์ที่เป็นไปได้ในกาแล็กซีอื่น ออนไลน์ได้ที่ https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. นาซ่า. Science –Objects – X-ray Binary Stars ออนไลน์ได้ที่ https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. ชวีเทอร์มัน อี., เกียง เอ็น., อัล et 2018. Exoplanet Biosignatures: การทบทวนสัญญาณแห่งชีวิตที่ตรวจจับได้จากระยะไกล โหราศาสตร์ ฉบับที่ 18 ฉบับที่ 6 เผยแพร่ออนไลน์เมื่อ 1 มิ.ย. 2018 ดอย: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729