دانشمندان احتمالا دنیایی بیگانه ورای کهکشان راه شیری یافته‌اند
برای نخستین بار دانشمندان با استفاده از روشی ابتکاری موفق شدند یک سیاره‌ی فراخورشیدی را در کهکشانی دیگر، به جز کهکشان راه شیری شناسایی کنند.
جهان بسیار گسترده است و می‌توان انتظار داشت که سیاره‌های دیگری را نه فقط در کهکشان خودمان، بلکه در دیگر کهکشان‌ها و فاصله‌های بسیار دورتر کشف کنیم. اکنون طبق پژوهشی که به‌تازگی در نشریه‌ی «نیچر استرونومی» (Nature Astronomy) منتشر شده است، ستارهشناسان برای نخستین بار، نشانه‌هایی از یک جهان بیگانه را کشف کرده‌اند که به‌دور ستاره‌ای فراتر از محدوده‌ی کهکشان راه شیری می‌چرخد.
این سیاره در کهکشان مارپیچی «مسیه ۵۱» (M51) قرار دارد که به «کهکشان گرداب» (Whirlpool Galaxy) هم معروف است. این کشف باورنکردنی با استفاده از رصدخانه‌ی پرتو ایکس چاندرا (Chandra X-ray Observatory) انجام شده است و زمینه‌های جدیدی را برای جست‌وجوی سیارات فراخورشیدی بسیار دورتر از قبل باز می‌کند.
شناسایی سیارات فراخورشیدی
سیاره‌های فراخورشیدی جهان‌هایی هستند که فراتر از منظومه‌ی شمسی ما شکل گرفته‌اند. تا زمان مطالعه‌ی اخیر، ستارهشناسان فقط سیاره‌های فراخورشیدی و سیارات فراخورشیدی احتمالی را در کهکشان راه شیری کشف کرده بودند که تقریبا همگی آن‌ها کمتر از ۳۰۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارند.
جرم کشف شده در M51 تقریبا ۲۸ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد که هزاران برابر بیشتر از فاصله‌ی دیگر جهان‌های بیگانه‌ی کشف شده در کهکشان راه شیری است. «رزان دی استفانو» (Rosane Di Stefano) نویسنده‌ی اصلی این مطالعه‌ی جدید از مرکز اخترفیززیکی هاروارد-اسمیتسونیان گفت: «ما تلاش می‌کنیم تا با جست‌وجوی سیاره‌های احتمالی در طول موج پرتو ایکس، که استراتژی کاربردی کشف سیارات فراخورشیدی در کهکشان راه شیری است، عرصه‌ی جدیدی را برای یافتن جهان‌های دیگر باز کنیم.»
کهکشان M 51 در طیف پرتو ایکس از تلسکوپ چاندرا و طیف نوری از تلسکوپ فضایی هابل
Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO/R. DiStefano, et al.; Optical: NASA/ESA/STScI/Grendler
این یافته‌ی جدید متکی به روش گذر برای رصد سیارات فراخورشیدی دوردست است که شامل بررسی کاهش نور ستاره بر اثر سایه‌ی سیاره‌ای است که میان ستاره و ما می‌گذرد. ستارهشناسان از تلسکوپ‌های فضایی و زمینی مانند تلسکوپ‌های ناسا در مأموریت‌های «تس» (TESS) و «کپلر» (Kepler) برای مشاهده‌ی افت شدت نور ستاره‌ها استفاده می‌کنند.
این روش تاکنون امکان کشف هزاران سیاره را فراهم کرده است. بر این پایه و در روشی ابتکاری، دی استفانو به‌دنبال کاهش در روشنایی پرتوهای ایکس بود که از سیستم‌های ستاره‌ای دوتایی سرشار از طیف پرتو ایکس می‌آیند. چنین سیستم‌های نوری، معمولا شامل یک ستاره‌ی نوترونی یا سیاهچاله‌ای هستند که گاز یک ستاره‌ی همدم را می‌بلعند.
سیاره‌ی فراخورشیدی احتمالی کهکشان دیگر ممکن است به اندازه‌ی زحل باشد
در چنین سیستم‌های ستاره‌ای، مواد نزدیک سیاهچاله یا ستاره‌ی نوترونی به دمای فوق‌العاده‌ای می‌رسند و بنابراین در طیف پرتو ایکس شروع به درخشش می‌کنند. اما چون ناحیه‌ی مولد پرتو ایکس در فضا بسیار کوچک است، سیاره‌ای که از جلوی آن می‌گذرد، می‌تواند بسیاری از پرتوهای ایکس و احتمالا بیشتر آن را مسدود و فرآیند تشخیص گذر را ساده کند.
این ویژگی می‌تواند جهان‌های بیگانه‌ی را بسیار دورتری را نسبت به آن‌هایی که معمولا از طریق مشاهدات گذر نوری شناسایی می‌شوند، تشخیص دهد. بر خلاف مشاهدات گذر در طیف پرتو ایکس، مشاهدات گذر نوری نیاز به تجزیه‌وتحلیل تغییرات اندک نور دارند زیرا سیاره‌ی فراخورشیدی به‌صورت فیزیکی فقط می‌تواند بخش کوچکی از نور ستاره‌ی میزبان را مسدود کند.
دی استفانو و دیگر اعضای تیم به کمک روش اشعه ایکس، موفق شدند یک سیاره‌ی فراخورشیدی را در یک سامانه‌ی ستاره‌ای دوتایی با نام M51-ULS-1 در کهکشان M51 شناسایی کنند. این منظومه شامل یک ستاره‌ی نوترونی یا یک سیاهچاله است که به‌دور یک ستاره‌ی همدم با جرم تقریبا ۲۰ برابر خورشید می‌گردد.
گذر سیاره در طیف پرتو ایکس که توسط داده‌های چاندرا ممکن شد، تقریبا ۳ ساعت به‌طول انجامید و طی آن انتشار پرتو X به شدت کاهش یافت و به صفر رسید. در نتیجه، پژوهشگران احتمال می‌دهند که یک سیاره‌ی فراخورشیدی تقریبا به اندازه‌ی زحل در مدار سیاهچاله یا ستاره‌ی نوترونی با فاصله‌ی تقریبا دو برابر فاصله‌ی زحل تا خورشید، به دور آن می‌گردد.
این کشف، یک یافته‌ی شگفت‌آور و تاریخی برای نجوم مدرن است و اگرچه هنوز داده‌های بیشتری برای تأیید یافته‌ها نیاز است، اما نقطه‌ی آغازی برای مطالعه‌ی سیاره‌های فراخورشیدی فراکهکشانی خواهد بود.
عکس کاور: طرحی گرافیکی از سیاره‌ی فراخورشیدی که در کهکشانی دیگر به دور ستاره‌ی نوترونی یا سیاهچاله می‌گردد.
Credit: Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics
منبع: Interesting Engineering
