關(guān)于在另一個星系中發(fā)現(xiàn)了第一顆系外行星的歷程

在另一個星系中存在的系外行星真的被發(fā)現(xiàn)了嗎

等待證實的一個在另一個星系中存在的系外行星

這個新探測到的天體位于距離我們2800萬光年的漩渦星系M51中。

科學家可能第一次在歷史上從另一個星系發(fā)現(xiàn)了一顆行星。

這顆被稱為M51-ULS-1b的潛在系外行星，位于距離我們2800萬光年的螺旋星系（也被稱為漩渦星系）梅西耶 51（Messier 51，即M51)中。然而這一發(fā)現(xiàn)可能僅僅只揭示了銀河系外眾多其他系外行星的冰山一角。

作為本次關(guān)于發(fā)現(xiàn)這個天體研究任務的領(lǐng)導者，羅珊娜·迪·斯特凡諾（Rosanne Di Stefano）——哈佛-史密森天體物理中心的天體物理學家在一份聲明中說道：“我們正試圖為尋找其他星球開辟一個全新的舞臺?！?/p>

向我們的銀河系外進行搜索

圖解：一幅描繪了既位于可能存在系外行星漩渦星系M51中又位于黑洞周圍的中子星的藝術(shù)家插圖。(圖片來源：NASA/CXC/M.Weiss)

在這項研究中，天文學家通過NASA的錢德拉X射線天文臺和歐洲航天局的XMM-牛頓太空望遠鏡觀測了銀河系以外的三個星系。他們共觀察了M-51（即漩渦星系）中的55個不同的星系和梅西耶101(M-101)中的64個星系，以及梅西耶104（亦稱為草帽星系）中的119個星系。

該團隊通過凌日（即在此時一個天體會從一顆恒星前經(jīng)過）的方法在M-51中發(fā)現(xiàn)了這個天體。當發(fā)生凌日時，恒星的一些光線會被阻擋，并發(fā)生短暫的暗淡。在這之前，科學家已經(jīng)使用這種方法發(fā)現(xiàn)了成千上萬顆系外行星（即太陽系外的行星），但這些發(fā)現(xiàn)卻始終局限于我們的銀河系內(nèi)。

第一顆系外行星是在1992年被發(fā)現(xiàn)的，同時，從那時起大多數(shù)被發(fā)現(xiàn)的系外行星都離地球不到3000光年。

但M51-ULS-1b卻在距離我們2800萬光年處的軌道運行，它將成為在其他星系中發(fā)現(xiàn)的第一顆系外行星。

圖解：這張圖展示了一顆中子星或黑洞和它伴星的方位，以及一顆潛在的系外行星在其運行軌道上的軌跡。(圖片來源：NASA/CXC/M.Weiss)

為了發(fā)現(xiàn)這顆行星，由羅珊娜·迪·斯特凡諾（Rosanne Di Stefano）領(lǐng)導的團隊通過使用錢德拉去發(fā)現(xiàn)X射線亮度減小的地方。由于恒星上只有小部分區(qū)域會產(chǎn)生X射線，同時行星在從這些恒星前經(jīng)過時又確實可以完全阻擋這些恒星X射線的發(fā)射。因此，根據(jù)這個原理，研究人員可以看到更明顯的凌日，而不是僅僅是微妙的光學光線變暗，從而使更遠處的物體被更簡單的觀測到。

“我們正試圖通過搜索候選行星的X射線波長為尋找其他星球開辟一個全新的舞臺，這種方法使得從其他星系發(fā)現(xiàn)系外行星成為可能?！?羅珊娜·迪·斯特凡諾（Rosanne Di Stefano）說道。

他們在一個圍繞著兩個巨大天體運行的雙星系統(tǒng)中可能發(fā)現(xiàn)了這顆位于漩渦星系中的系外行星：要么是一顆中子星，要么是圍繞著具大質(zhì)量伴星運行的黑洞。

這場由他們見證的凌日大約共持續(xù)了三個小時，X射線的排放量也一路下降到零。這幫助他們計算出該天體的大小很可能與土星差不多，同時該天體圍繞中子星(或黑洞)運行的距離是土星圍繞太陽運行距離的兩倍。

證實這項發(fā)現(xiàn)

圖解：一幅描繪了既位于可能存在系外行星漩渦星系M51中又位于黑洞周圍的中子星的藝術(shù)家插圖。(圖源：X光：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano等；光學：NASA/ESA/STScI/Grendler)。

這項工作可能第一次證實了一個存在于另一個星系的行星，并可能開啟關(guān)于行星探測和研究的全新時代。但就現(xiàn)在而言，這些觀測并不能證實這項研究中通過錢德拉觀測到的物體是一顆行星。這項研究的研究人員表示：“證實這一斷言還需要收集更多數(shù)據(jù)?！?/p>

然而，這個天體在70年內(nèi)不會再在它的恒星前面發(fā)生凌日，因此科學家們還需要很長一段時間才能再次進行這樣的觀測。

“不幸的是，為了證實我們看到了一顆行星，我們可能必須得為下一次凌日再等上幾十年，”來自加州大學圣克魯茲分校的研究員尼婭·伊馬拉（Nia Imara）——該研究的合著者在同一份聲明中補充道，除此之外，由于該行星的繞軌時間是不確定的，我們也無法確切計算出具體去觀測的時間?！?/p>

研究人員在聲明中申明，光線的減弱可能是由從恒星前經(jīng)過的像云一樣的東西造成的，但這種的可能性很小。同時，該團隊還是分享了他們希望其他科學家去看到的他們收集和發(fā)現(xiàn)到的數(shù)據(jù)。盡管距離下次凌日還有幾十年的時間，但這樣做還是有助于去證實他們所探測到的東西，并推進這項研究的發(fā)展的。

“我們知道我們正在做一個既令人興奮又大膽的宣告，所以我們預測其他天文學家將會非常仔細地去研究它?！?來自新澤西州普林斯頓大學的研究員朱莉婭·伯恩特森（?Julia Berndtsson）——這項研究的合著者在同一份聲明中補充道，“我們認為我們的研究還有很強的爭論性，而這個過程就是科學的運作所需的方式?！?/p>

BY: Chelsea Gohd

FY:玖貳

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