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七十年后请你来验证

牧夫天文公众号 2021-11-1 04:03 16808人浏览 0人回复
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翻译:钟艺

校译:费思敏

编排:关关

后台:库特莉亚芙卡 李子琦 徐玖坤

原文链接:
https://www.space.com/first-planet-outside-milky-way-discovery

近期,天文学家发现了银河系外的行星存在的有力证据。所谓系外行星,指的是太阳系外行星。先前发现的行星虽位于太阳系外,但均位于银河系内,所以笔者将本次发现戏称为“河外行星”(Extroplanet)。



美丽的涡状星系(梅西耶天体51号)

新发现的这颗叫“M51-ULS-1b”的系外行星,位于2800万光年外的涡状星系中。领导发现这个天体的天文学家Rosanne   Di   Stefano在一份声明中不无自豪地说道:“我们正在试着开拓寻找外星世界的全新领域。”

笔者认为,科学家在此次发现中,开创性地使用X射线来观察凌星现象,极大地提高了观测的灵敏度。对于恒星而言,X射线由其表面小部分区域产生,行星从这些恒星前面经过时,有可能完全阻挡这些X射线的发射。 因此,研究人员可以在X射线波段看到一个更明显的凌星现象,而不是局限于可见光光线的微弱变暗。

小TIPS: 凌星法

所谓凌星或凌日,是指当系外行星从母恒星与地球之间经过时,行星会遮挡住部分恒星发出的光线,造成我们观察到的恒星亮度发生轻微减弱。通过对这种轻微光变的探测,就可以推知系外行星的存在。该方法也是发现系外行星的主流方法。其中最为耀眼的观测成绩来自于开普勒太空望远镜,自2009年3月升空以来,寻找系外行星收获颇丰,截至目前人类找到的近4500颗系外行星,有70%是它发现的,它也被冠以“行星猎手”的美称。



“河外行星”的中子星—黑洞双星系统艺术想象图

在这项研究中,天文学家们使用了NASA的钱德拉X射线望远镜和欧洲空间局的XMM-牛顿空间望远镜来观察银河系外的3个星系。他们总共观察了M51(涡状星系)中55个不同的恒星系,M101(风车星系)中64个恒星系,M104(草帽星系)中119个恒星系。

天文学家们在涡状星系的一个双星系统中发现了一颗可能的系外行星,这个双星系统围绕着两个大质量天体运行:中子星与黑洞。

他们观察到,X波段的凌星现象持续了大约3个小时,x射线辐射一路降至零。 天文学家们得以算出,这个行星可能和土星差不多大,它绕着中子星(或黑洞)的公转距离是土星到太阳距离的两倍。



这张图片展示了中子星及黑洞的相对位置,以及系外行星可能的轨道

先前,科学家们已经发现了数以千计的系外行星,但这些行星都在我们的银河系之内。但是M51-ULS-1b离我们2800万光年之远,若能证实,将会成为河外星系中第一个发现的行星,并成为人类探索宇宙的里程碑,开启一个行星探测和研究的全新时代。

然而,目前的观测结果并不能证实钱德拉望远镜观测到的天体是一颗行星。 研究人员承认,尽管概率极低,这种变暗可能是由恒星前面掠过的宇宙尘埃或气体之类的东西造成的。因此,他们需要收集更多的数据来证实这一论断。

很可惜,这个天体在之后的70年里不会再次从它的恒星前经过,所以天文学家需要等待很久才能够再次观测。共同作者、加州大学圣克鲁兹分校的研究员尼娅·伊马拉在同一份声明中补充说: “由于它公转周期的不确定性,我们甚至不知道确切应该于什么时间去观测。

“我们知道我们正在做出一个大胆的推断,尽管离下一次凌星还有至少70年,但我们期待其他天文学家一同仔细地观察它,观察我们的数据,”新泽西州普林斯顿大学的研究员、共同作者朱莉娅·伯恩特松在同一声明中补充说。 “我们给出了一个强力的论据,而之后的过程才是科学进步的过程!”

责任编辑:王延昕

牧夫新媒体编辑部

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Haunting the Cepheus Flare
Image Credit & Copyright: Leo Shatz

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