Az első exobolygójelölt egy másik galaxisban!

2982

A saját galaxisunkban, a Tejútrendszerben már több ezer exobolygót és még ennél is több exobolygójelöltet ismerünk. Ezek túlnyomó többsége azonban lakhelyünk, a Naprendszer kevesebb mint 3000 fényéves környezetében található. De vajon vannak exobolygók más galaxisokban is? Jó okunk van feltételezni, hogy igen. Ám ezek kimutatására a saját galaxisunkon belül használt legsikeresebb módszerek nem lesznek egyhamar alkalmasak. A csillagászok ezért más úton indultak el.

A Rosanne Di Stefano, az Egyesült Államokbeli Harvard Egyetem asztrofizikusa által vezetett kutatócsoport világűrbe telepített röntgenműszerek segítségével vizsgálta a kérdést. A NASA Chandra űrtávcsövével figyelték meg a Messier 51 katalógusjelű, Örvény-köd néven is ismert spirálgalaxist, amikor a kutatók erőfeszítéseit siker koronázta. A legtávolabbi ismert exobolygónál is több ezerszer messzebb, 28 millió fényév távolságra lévő galaxisban egy röntgenforrás fedését észlelték.

Az M51, avagy Örvény-galaxis a Hubble-űrtávcső felvételén. Forrás: Wikipedia/NASA/ESA/Hubble Heritage Team (STScI/AURA)/S. Beckwith.

Noha ez minden, amit jelenleg megfigyelési bizonyítékként fel tudnak mutatni a csillagászok erről a rendszerről, az eredmények mégis figyelemre méltóak és reményt keltőek. Rendkívüli tudományos és technikai eredmény volna egy távoli galaxisbeli exobolygó kétséget kizáró azonosítása. A fedést okozó lehetséges égitesttípusok gondos mérlegelését követően a kutatók nagy valószínűséggel ki tudtak zárni minden egyebet, így csak egy exobolygó maradt valószínűsíthető magyarázatként.

A megfigyelt sugárzás maga egy fényes röntgenkettőstől ered. Az M51-ULS-1 jelű kettőscsillag egyik tagja egy fekete lyuk vagy neutroncsillag, amire a Napnál mintegy hússzor nagyobb tömegű kísérőjéről anyag hullik. A behulló anyag pályájának vége felé, az összeomlott csillagmaradvány közvetlen közelében már annyira felhevül, hogy röntgensugárzást bocsát ki. Az intenzív röntgensugarak azonban egy meglehetősen kicsiny, egy szokványos csillagnál jóval kisebb térrészből származnak. Így a röntgensugárzást egy megfelelő geometriájú pályán keringő exobolygó teljesen el tudja takarni előlünk, ellentétben egy nála jóval nagyobb szokványos csillag fényével. Ennek, valamint a fényes röntgenforrások csillagoknál jóval csekélyebb számának köszönhető, hogy a jelenséget egyáltalán észlelni tudták egy távoli galaxisból.

A jel maga. A feltételezett extragalaktikus exobolygó léte melletti összes jelenlegi bizonyíték: az M51-ULS-1 röntgenfénygörbéje. A vízszintes tengelyen az idő 1000 másodperc egységben, a függőleges tengelyen pedig az 1000 másodpercenkénti röntgenfoton-beütésszám. Leolvashatjuk, hogy a forrásból nagyjából percenként egy fotont tudott a Chandra-űrtávcső érzékelni, ám még ez a gyenge jel is teljesen megszűnt egy kb. 3 órás időszakban. Ekkor a feltételezések szerint egy exobolygó fedte el a röntgenforrás sugárzását. Forrás: Di Stefano et al. (2021).

A csillagászok pedig pontosan ezt figyelték meg: ennek a forrásnak a röntgensugárzását valami három órán keresztül tökéletesen kitakarta. A fedési fénygörbe alakjából és néhány további információból a kutatók arra következtetnek, hogy a kompakt objektum körül egy nagyjából Szaturnusz méretű bolygó keringhet, de a Szaturnusz naprendszerbeli pályasugaránál kétszer nagyobb távolságban.

Ennek alapján már ki is találhatjuk a legnagyobb problémát: a jelenség minden bizonnyal nem fog egyhamar megismétlődni, hiszen ennek az égitestnek a keringési periódusa 70 év körül lehet. Márpedig ahhoz, hogy egy potenciális fedési exobolygót komoly jelöltnek tekintsenek a csillagászok, legalább három fedési esemény megfigyelését várják el. Így igazolható csak, hogy a jelenség valóban periodikus, azonos időközönként ismétlődik, tehát a megfigyelt csillag körül keringő kísérőtől származik. Ráadásul a pályaadatok meglehetősen bizonytalanok, így még azt sem tudható, hogy az utánkövetéshez 50, vagy éppen 90 év múlva kellene-e újból megfigyelnie a későbbi csillagászgenerációknak ugyanezt a rendszert.

Ha az észlelt fedést valóban egy exobolygó okozza, nos, annak az égitestnek nem kifejezetten unalmas élet jutott. Egyszer már túl kellett élnie a fekete lyukat vagy neutroncsillagot létrehozó szupernóva robbanását, és a rendszer második csillagától még egy újabb hasonló kataklizmára is számíthat a csillagászati értelemben nem túl távoli jövőben.

Forrás: NASA, Di Stefano et al. (2021)

Hozzászólás

hozzászólás