超过几个?现在发现的河外星系有多少?

这将是人类发现的第一颗河外行星吗?图第一颗河外恒星:这颗可能的恒星是蓝色和紫色的,它的旋臂周围有明亮的粉色和方形的小白点。在它旁边,有一个更小的星系与它旋转NGC5195。它们都位于离地球3000万光年的地方。

超过几个?现在发现的河外星系有多少?

这将是人类发现的第一颗河外行星吗?

图 第一颗河外恒星:这颗可能的恒星是蓝色和紫色的,它的旋臂周围有明亮的粉色和方形的小白点。在星系M在51的照片中,我们可以看到数亿颗恒星在中心旋转,也被称为涡旋星系。在它旁边,有一个更小的星系与它旋转NGC5195。它们都位于离地球3000万光年的地方。这个正方形显示了这个可能存在的行星的位置,可能是河外第一颗行星。涡状星系的可见光和X射线的组合

图源:Chandra/ Hubble Space Telescope/ ESA/ NASA/ CXC/ SAO/ R. DiStefano, et al./ STScI/ Grendler.

河外第一颗行星?

一个天文学家团队认为,他们可能发现了我们银河系外的第一颗河外行星,远在另一个涡旋星系内。M著名的涡状星系位于猎犬星系的方向,我们可以看到。它离地球大约3000万光年,因为这个涡旋星系离我们足够近,而且它足够大。我们可以很容易地用双筒望远镜在黑暗中观察它。但好运总会挑出这几百个旋转的行星中的一些行星。因此,天文学家如何发现这颗暗淡的星星?答案隐藏在双星系统获得的X射线数据中,即中子星或黑洞轨道周围的普通恒星。在这个系统中,天文学家发现了光线下降的情况。他们认为,这种削弱也可能意味着第一颗知名的河外行星正在经过X射线源的前方。

这些科学家的新发现于2021年10月25日发表在杂志《自然天文》杂志上。

在遥远的星系中找到一个行星并不容易。星系由数百万颗恒星组成。行星绕着恒星旋转,并被恒星的光辉所隐藏。加上星系在我们的天空中是如此之小。因此,在很大程度上,天文学家不可能在可见光束中看到一些恒星。但是,对于X射线来说,这是一个不同的故事。发射X射线的物体光束很少,这使得它们更容易被识别。看看上面有可见光和X射线的涡状星系的图像,然后看看下面的涡状星系图像,只有X射线。

图 在黑色背景下,有不同光线的模糊蓝色斑点。观测系统以X射线的波长捕捉涡流星系的照片。其中一些x射线源是带有中子星或黑洞的双星系统。

图源:ESA

X射线聚焦于双星系统

X射线双星是寻找河外行星的绝佳目标。在一束双星射线中,一颗中子星或黑洞的补给材料来自其伴星,通常是一颗普通的恒星。这种向内的物质通常围绕着黑洞或中子星形成磁盘。这个过程充满了能量,并围绕着物质和磁盘,最终产生X射线。方法是这样的:在我们自己的太阳系以外的行星上发现的传输方法大致相同(一颗遥远的行星穿过恒星前面,行星的阻挡导致恒星的光线减弱),因此来自遥远星系的行星也可能导致可见X射线双星的减弱。

罗莎妮,哈佛大学史密森尼天体物理学中心的第一作者 德 斯蒂芬说:

X射线双星可能是寻找行星的理想场所,因为尽管它们比我们的太阳明亮100万倍,但X射线来自一个非常小的范围。事实上,我们研究的射线源比木星小,因此传输过程中的任何行星都可以完全覆盖来自X射线双星的光。

钱德拉和这个团队使用XMM-牛顿卫星的望远镜。寻找这个迷人的替代星球:M51-ULS-在此之前,他们已经寻找了三个星系。数据收到了一个下降的时刻——来自双子座,它完全阻挡了x射线信号——持续了大约三个小时。

排除其他可能性

因此,科学家发现河外行星的X射线在三个小时内减弱。这种弱化可能表明它是一颗行星。但是这个团队排除了其他可能的原因。 斯提芬说:

首先,我们必须确保这个信号不是由其他原因引起的。通过对钱德拉的x射线数据的深入分析,我们也分析了钱德拉的x射线数据XMM-牛顿卫星关于其他减弱和信号的数据,以及建立信号减弱模型的分析,包括行星。

他们认为气体或灰尘是否会阻塞和削弱x射线源。但发现的辐射表明,被覆盖的物体具有良好的表面。因此,无定形的星云不符合这一要求。

后来,他们认为它是由一些矮行星引起的,例如红色或棕色矮行星,作为该系统的第三个对象,可能是导致X射线减弱的罪魁祸首。但是这个双星系统太年轻了。同时,如果这颗矮行星被用作这种解释,它将被用作传输对象。

接下来,他们考虑辐射源本身内部辐射的变化是否可以解释这种减弱。但最终,他们表示,这与可能性无关。这是因为,虽然辐射源的光将消失数小时,但当它恢复到原来的温度和颜色时,它将与原来的温度和颜色相同。

最后,他们考虑这颗恒星本身是否是光线减弱的来源。但当他们将可疑的减弱与其他光线障碍进行比较时,他们最终否认了这种可能性。当伴侣经过x射线源时,屏蔽时间比3小时的减弱要长得多。 斯蒂芬解释道:

为了观察行星传输运动的弱化特征,我们进行了计算机模拟,发现这是一个完全正确的想法。我们非常肯定和自信,这不是其他原因,我们已经找到了银河系以外的第一颗候选行星。

寻找河外行星的计划

图 3图表的宇宙飞船和附注空间物。

使用ESA的XMM-牛顿卫星和NASA在钱德拉的x射线太空望远镜中,天文学家发现有些东西从涡旋星系的x射线双星中短暂地覆盖了光线。在排除其他可能性后,他们认为光线被一颗土星大小的行星所覆盖。NASA

假如它是一颗行星,它长什么样?

根据他们的观察,这个团队认为这个星球可能和土星的大小相似。它可能在双星系统的轨道半径中移动,距离是太阳和地球的几十倍。他们认为河外行星的公转周期是地球上的70年。这个X射线源可能由于无限的辐射而形成这个行星,可能缺少我们所知道的生物。

因为这颗行星有一个近70年的轨道周期,科学家们可能很快就不能在任何时候重复它。在没有多次观察的情况下,河外行星现在只能是一个行星候选人。就像德国一样 斯蒂芬说他们不能保证:

我们只能肯定地说,不适合我们的其他解释。

如果它确实是一颗河外行星,它不仅将是这些行星中的第一颗,而且还将是X射线双星系统周围已知的第一颗行星。还有更多的东西需要找到。 斯蒂芬说:

现在我们有了一种新的方法,可以在其他星系中找到可能的行星候选人。我们的希望是通过从接收器中观察这些可用的x射线数据,我们将找到更多这样的行星。也许我们将来可以确定它们的存在。

图 黑色大的白星旁边,黑色的物体覆盖着正在生长的小物体。M在51中间的双星旁边发现的河外行星的想象。一颗行星可能会穿过位于中子星或黑洞周围的X射线源前面,以覆盖射线源的光线。ESA/NASA/CXC/M.Weiss.

要点:科学家们认为,他们通过分析来自著名涡流星系的第一颗河外行星,就像一颗普通恒星周围的中子星或黑洞一样。

BY: Kelly Kizer Whitt

FY:志留纪

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