És possible que s’hagin detectat per primera vegada signes d’un planeta que transita per una estrella fora de la Via Làctia. Aquest resultat intrigant, utilitzant l’Observatori de raigs X Chandra de la NASA, obre una nova finestra per buscar exoplanetes a distàncies més grans que mai.

El possible exoplaneta candidat es troba a la galàxia espiral Messier 51 (M51), també anomenada galàxia Whirlpool pel seu perfil distintiu.

Els exoplanetes es defineixen com a planetes fora del nostre Sistema Solar. Fins ara, els astrònoms han trobat tots els altres exoplanetes coneguts i candidats a exoplanetes a la galàxia de la Via Làctia, gairebé tots a menys d’uns 3.000 anys llum de la Terra. Un exoplaneta a M51 estaria a uns 28 milions d’anys llum de distància, és a dir, estaria milers de vegades més lluny que els de la Via Làctia.

“Estem intentant obrir un espai completament nou per trobar altres mons buscant planetes candidats a longituds d’ona de raigs X, una estratègia que permet descobrir-los en altres galàxies”, va dir Rosanne Di Stefano, del Centre d’Astrofísica | Harvard i Smithsonian (CfA) a Cambridge, Massachusetts, que van dirigir l’estudi.

Aquest nou resultat es basa en trànsits, esdeveniments en què el pas d’un planeta per davant d’una estrella bloqueja una part de la llum de l’estrella i produeix una caiguda característica. Els astrònoms que utilitzen telescopis terrestres i espacials, com els de les missions Kepler i TESS de la NASA, han buscat caigudes en la llum òptica, la radiació electromagnètica que els humans poden veure, permetent el descobriment de milers de planetes.

En canvi, Di Stefano i els seus companys han buscat caigudes en la brillantor dels raigs X rebuts de sistemes binaris brillants. Aquests sistemes lluminosos normalment contenen una estrella de neutrons o un forat negre que treu gas d’una estrella companya en òrbita propera. El material prop de l’estrella de neutrons o el forat negre s’escalfa i brilla amb raigs X.

Com que la regió que produeix raigs X brillants és petita, un planeta que passa per davant podria bloquejar la majoria o tots els raigs X, fent que el trànsit sigui més fàcil de detectar perquè els raigs X poden desaparèixer completament. Això podria permetre que els exoplanetes es detectessin a distàncies molt més grans que els estudis òptics actuals de trànsit de llum, que han de ser capaços de detectar minúscules disminucions de llum perquè el planeta només bloqueja una petita fracció de l’estrella.

L’equip va utilitzar aquest mètode per detectar el candidat exoplaneta en un sistema binari anomenat M51-ULS-1, situat a M51. Aquest sistema binari conté un forat negre o una estrella de neutrons que orbita una estrella acompanyant amb una massa aproximadament 20 vegades la del Sol. El trànsit de raigs X que van trobar utilitzant les dades de Chandra va durar unes tres hores, durant les quals l’emissió de raigs X va disminuir a zero. A partir d’aquesta i altra informació, els investigadors estimen que el candidat exoplaneta a M51-ULS-1 seria aproximadament de la mida de Saturn i orbitaria l’estrella de neutrons o el forat negre a aproximadament el doble de la distància de Saturn al Sol.

Tot i que aquest és un estudi atractiu, es necessitarien més dades per verificar la interpretació com un exoplaneta extragalàctic. Un repte és que la gran òrbita del candidat planetari significa que no tornaria a creuar davant del seu soci binari durant uns 70 anys, frustrant qualsevol intent d’observació confirmada durant dècades.

“Desafortunadament, per confirmar que estem veient un planeta, probablement hauríem d’esperar dècades per veure un altre trànsit”, va dir la coautora Nia Imara de la Universitat de Califòrnia a Santa Cruz. “I a causa de les incerteses sobre quant de temps triga a orbitar, no sabríem exactament quan mirar”.

L’atenuació pot haver estat causada per un núvol de gas i pols que passa per davant de la font de raigs X? Els investigadors consideren que aquesta és una explicació poc probable, ja que les característiques de l’esdeveniment observat a M51-ULS-1 no són coherents amb el pas d’aquest núvol. El model d’un candidat planeta és, però, coherent amb les dades.

Si un planeta existeix en aquest sistema, probablement tingués una història tumultuosa i un passat violent. Aquest exoplaneta hauria hagut de sobreviure a una explosió de la supernova que va crear l’estrella de neutrons o el forat negre. El futur també pot ser perillós. En algun moment, l’estrella companya també podria explotar com una supernova i fer que el planeta tingués una vegada més amb nivells extremadament alts de radiació.

Di Stefano i els seus companys van buscar trànsits de raigs X en tres galàxies més enllà de la Via Làctia, utilitzant tant el Chandra com el XMM-Newton de l’Agència Espacial Europea. La seva cerca va cobrir 55 sistemes a M51, 64 sistemes a Messier 101 (la galàxia “Pinwheel”) i 119 sistemes a Messier 104 (la galàxia del “barret”), donant com a resultat l’únic candidat exoplaneta descrit aquí.

Els autors buscaran als arxius de Chandra i XMM-Newton més candidats a exoplanetes en altres galàxies. Els conjunts de dades de Chandra substancials estan disponibles per a almenys 20 galàxies, incloses algunes com M31 i M33 que estan molt més a prop que M51, cosa que permetria detectar trànsits més curts. Una altra línia d’investigació interessant és buscar trànsits de raigs X en fonts de raigs X de la Via Làctia per descobrir nous planetes propers en entorns inusuals.

Comparteix la publicació:
Open chat
Necessites més informació. Fes clic aquí