Uppgötvun þess fyrsta fjarreikistjarna frambjóðandi í röntgengeisla tvíundir M51-ULS-1 í spíral Galaxy Messier 51 (M51), einnig kallaður Whirlpool galaxy að nota flutningstækni með því að fylgjast með birtufalli á röntgenbylgjulengdum (í stað ljósbylgjulengda) er brautryðjandi og breytir leik vegna þess að það yfirstígur takmörkun athugunar á birtufalli á ljósbylgjulengdum og opnar leið fyrir leit að fjarreikistjörnum í ytri vetrarbrautum. Greining og lýsing á plánetur í ytri vetrarbrautum hefur veruleg áhrif á leit að utanjarðarlífi.
„En hvar eru allir?” Fermi hafði grenjað út úr sér, allt aftur sumarið 1950, og velt því fyrir sér hvers vegna engar vísbendingar eru um neitt utanjarðarlíf (ET) í pláss þrátt fyrir miklar líkur á tilvist þess. Þremur aldarfjórðungum fram yfir þessa frægu línu eru samt engar vísbendingar um líf einhvers staðar utan jarðar, en leitin heldur áfram og einn af lykilþáttum þessarar leitar er að greina plánetur utan sólkerfisins og einkenni þess fyrir hugsanlegar merkingar lífsins.
Yfir 4300 fjarreikistjörnum hafa fundist á undanförnum áratugum sem geta haft aðstæður sem henta lífinu eða ekki. Allir fundust þeir á heimili okkar Galaxy. Nr fjarreikistjarna vitað var að fannst fyrir utan Vetrarbrautina. Reyndar eru engar vísbendingar sem styðja hugmyndina um tilvist plánetukerfis í neinu ytra Galaxy.
Vísindamenn hafa nú greint frá uppgötvun af mögulegum fjarreikistjarna frambjóðandi í utanaðkomandi Galaxy í fyrsta skipti. Þessi utansólar reikistjarna er í spíral Galaxy Messier 51 (M51), einnig kallaður Whirlpool galaxy, staðsett í um 28 milljón ljósára fjarlægð frá heimilinu Galaxy Vetrarbrautin.
Venjulega, a reikistjarna er greint með því að fylgjast með myrkva sem það framkallar þegar hann fer fyrir framan hann stjörnu meðan bylgja í kringum þannig að hindra ljósið sem stafar frá stjörnu (flutningstækni). Þessi atburður sést sem tímabundin deyfð stjörnunnar. Leitaðu að an fjarreikistjarna felur í sér leit að dýfum í ljósi a stjörnu. Hin aðferðin til að greina plánetur er með geislahraðamælingum. Allt fjarreikistjörnum hafa fundist með þessum aðferðum í heimavetrarbrautinni okkar á tiltölulega stuttum vegalengdum innan vetrarbrautarinnar á bilinu 3000 ljósár.
Hins vegar að leita að dýfingum í ljósi á stærri fjarlægðum milli vetrarbrauta til að greina fjarreikistjörnum utan Vetrarbrautarinnar er verkefni upp á við vegna þess að ytri vetrarbraut tekur lítið svæði á himninum og mikill þéttleiki stjörnur leyfir ekki rannsókn á einstakri stjörnu í nægjanlegum smáatriðum til að gera kleift að greina undirskriftir a reikistjarna. Þess vegna var leit á sjónbylgjulengd í ytri vetrarbraut ekki framkvæmanleg fyrr en nú og ekki fjarreikistjarna fyrir utan heimavetrarbrautina okkar gæti verið uppgötvað. Nýjustu rannsóknir eru brautryðjandi og breyta leik vegna þess að þær virðast yfirstíga þessa takmörkun með því að fylgjast með birtufalli á röntgenbylgjulengdum (í stað ljósbylgjulengda) og opna leið fyrir leit að fjarreikistjörnum í öðrum vetrarbrautum.
Röntgengeisla tvístirni (XRB) í ytri vetrarbrautum eru taldar tilvalin til að leita að fjarreikistjörnum. Þetta (þ.e. XRB) eru flokkur tvíundir stjörnur samanstendur af venjulegri stjörnu og hruninni stjörnu eins og hvítum dvergi eða a svarthol. Þegar stjörnurnar eru nógu nálægt er efni frá venjulegu stjörnunni dregið af venjulegu stjörnunni í átt að þéttu stjörnunni vegna þyngdaraflsins. Fyrir vikið verður efni sem safnast fyrir nálægt þéttu stjörnunni yfir ofhitnun og glóir í röntgengeislum sem birtast sem bjartir röntgengeislar (XRS).
Með hugmynd til að uppgötva plánetur bylgja Röntgengeisla tvístirni (XRB), rannsóknarhópurinn leitaði að lækkunum á birtustigi röntgengeisla sem berast frá björtu röntgengeislum (XRB) í þremur ytri vetrarbrautum, M51, M101 og M104.
Hópurinn einbeitti sér að lokum að röntgengeisluninni M51-ULS-1 sem er ein bjartasta röntgengeislauppspretta M51 vetrarbrautarinnar. Minnkun í birtustigi röntgengeisla sem Chandra sjónaukinn fékk var mældur. Gögnin um dýfu í birtu voru skoðuð með tilliti til ýmissa möguleika og reyndust passa til flutnings með plánetu, líklega á stærð við Satúrnus.
Þessi rannsókn er einnig nýstárleg til að framkvæma leit á fjarreikistjörnum með góðum árangri í fyrsta skipti á röntgenbylgjulengd. Á breiðasta stigi, þetta kennileiti uppgötvun of fjarreikistjarna utan heimavetrarbrautar okkar stækkar umfang leitar á fjarreikistjörnum til annarra ytri vetrarbrauta, sem hefur þýðingu fyrir leit að vitsmunalífi utan jarðar.
***
Heimildir:
- Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. o.fl. Hugsanleg plánetuframbjóðandi í ytri vetrarbraut sem greinist með röntgengeislun. Stjörnufræði náttúrunnar (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Einnig fáanlegt á netinu á https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Forprentuð útgáfa fáanleg á https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf
- NASA. Chandra sér sönnunargögn fyrir hugsanlegri plánetu í annarri vetrarbraut. Fæst á netinu á https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/
- NASA. Vísindi – Hlutir – Röntgentvístjörnur. Fæst á netinu á https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html
- Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Exoplanet Biosignatures: A Review of Remotely Detectable Signs of Life. Astrobiology Vol. 18, nr. 6. Birt á netinu 1. júní 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729
