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螺旋星係M51中發現銀河係以外的第一顆係外行星

来源:明見萬裏網   作者:紅橋區   时间:2025-11-02 20:52:36
螺旋星係M51中發現銀河係以外的第一顆係外行星
螺旋星係M51中發現銀河係以外的第一顆係外行星
螺旋星係M51中發現銀河係以外的第一顆係外行星
螺旋星係M51中發現銀河係以外的第一顆係外行星
(神秘的地球uux.cn報道)據cnBeta:美國宇航局(NASA)的錢德拉X射線天文台可能已經發現了銀河係以外的第一顆係外行星。這顆巨大的係外行星位於Messier 51(M51),也被稱為螺旋星係,它圍繞著距離地球2800萬光年的一個黑洞或中子星旋轉。
到目前為止,已經有超過4000顆係外行星(泛指在太陽係以外的行星)被確認,還有成千上萬的候選行星等待驗證。然而,所有這些都位於我們的銀河係中,而且其中大多數都在距離地球3000光年以內。這些係外行星是通過一些方法檢測出來的,但最常見的是記錄來自恒星的光線,並尋找由行星在恒星和地球之間“淩日”而造成的亮度變暗的特征。
由哈佛-史密森尼天體物理中心(CfA)的Rosanne Di Stefano領導的一個科學家小組采取了不同的方法,利用錢德拉X射線天文台來觀察X射線雙星的亮度。這是一種恒星係統,其中黑洞中子星從軌道伴星中吸取氣體,產生X射線。研究這些的好處是,這些X射線源相對於可能圍繞該係統運行的任何行星來說要小得多,產生一個更戲劇性的凹陷,X射線完全被“日食”所阻擋,可以在更遠的距離檢測到。
在這種情況下,候選係外行星位於M51星係的雙星係統M51-ULS-1中。M51-ULS-1由一個黑洞或中子星和一個質量為太陽20倍的軌道伴星組成。研究小組發現了X射線發射中三個小時的下降和暫停的證據,這與一顆土星大小的行星在該係統的軌道上運行是一致的,其距離相當於土星與太陽的兩倍。
雖然這是一個令人興奮的發展,可以證實其他星係有行星係統,但驗證新的係外行星將是非常困難的。許多係外行星在幾天內就會圍繞它們的恒星運行,而M51-ULS-1的候選行星在大約70年內不會再次“淩日”,而且沒有足夠的可靠數據來預測這將發生的確切時間。
另一個問題是,是否真的有一顆行星,或者光曲線是由塵埃和氣體雲造成的,盡管該團隊說X射線沒有產生與這種雲相一致的X射線光譜。除此之外,如果有這樣一顆行星存在,它就必須在產生中子星或黑洞的超新星中幸存下來,而這是不可能的。
研究小組正在搜尋錢德拉和歐空局XMM-牛頓的檔案,以尋找其他具有較短“淩日”期的候選行星。“我們知道我們正在提出一個令人興奮和大膽的主張,所以我們期望其他天文學家會非常仔細地研究它,”普林斯頓大學的Julia Berndtsson說。“我們認為我們有一個強有力的論據,而這個過程就是科學的運作方式。”
該研究發表在《自然·天文學》雜誌上。
相關報道:銀河係外首顆行星露出“蛛絲馬跡” 有助搜尋更遠距離係外行星
(神秘的地球uux.cn報道)據科技日報(劉霞):物理學家組織網25日報道,美國科學家在最新一期《自然·天文學》雜誌撰文指出,他們利用美國國家航空航天局的錢德拉X射線望遠鏡,或許發現了銀河係外首顆行星的“蛛絲馬跡”。這顆候選係外行星位於螺旋星係梅西耶51(M51)內,這一發現為在更遠距離搜尋係外行星打開了一扇窗戶。
係外行星被定義為太陽係以外的行星,天文學家迄今已在銀河係內發現了多顆係外行星,幾乎所有這些行星距離地球不到3000光年,而新發現的疑似係外行星距地球約2800萬光年。
在最新研究中,哈佛—史密森天體物理中心的羅桑·迪斯蒂法諾領導的團隊,利用錢德拉X射線望遠鏡和歐洲航天局的XMM—牛頓衛星,在銀河係外的三個星係中借助X射線搜尋淩日現象。所謂淩日指一顆行星在一顆恒星麵前經過,擋住了恒星部分光線,在光譜中會留下相應特征,科學家們目前已經借助淩日事件發現了數千顆係外行星。
他們搜索了M51中的55個係統和梅西耶101中的64個係統,以及梅西耶104中的119個係統,最終發現了這顆候選係外行星。
這顆候選係外行星位於M51內的M51—ULS—1雙星係統內,該雙星係統包含一個黑洞或中子星。他們使用錢德拉望遠鏡提供的數據發現淩日現象持續了約3小時。基於這些信息,研究人員估計,M51—ULS—1中的候選係外行星約有土星那麽大,與中子星或黑洞的距離約是土星與太陽距離的兩倍。
研究人員表示,還需要更多數據來驗證其是否真是銀河係外行星。不過,候選行星距主星較遠,在大約70年內不會再次在其主星麵前經過,因此未來幾十年內,科學家們都無法借助淩日現象來確定其“身份”。
研究人員表示,他們將在數據中搜索更多候選係外行星。錢德拉望遠鏡獲取了至少20個星係的數據,很多星係距離地球比M51近得多,因此可檢測到持續時間較短的淩日現象。此外,科學家們也有望在銀河係內借助X射線觀察到淩日現象,從而在不尋常的環境中發現附近的新行星。

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责任编辑:渝北區