火星科普 / 待分类 / 重大发现!天文学家或找到第一颗银河系外...

分享

   

重大发现!天文学家或找到第一颗银河系外行星,距离2800万光年

2021-10-26  火星科普

根据《自然天文学》(Nature Astronomy)杂志上发表的一项新研究[1],哈佛-史密松森天体物理中心的天文学家,非常偶然地在M51星系中发现一颗潜在的行星,距离地球大约2800万光年,这很可能会成为人类发现的第一颗银河系外行星。

古人很早就观测到,夜空中的几颗明亮的星星会在群星之间穿行,它们被称为行星。后来,天文学家认识到地球也是行星中的一员,它们都是在不同的轨道上绕着太阳公转,同属于太阳系。

夜空中还有更多相对位置看起来不变的星星,它们其实是恒星,就像太阳一样,通过核聚变反应发光发热。很多肉眼可见的恒星其实都要比太阳更大,而且更亮,但由于离地球太远,它们的光到达地球时已经变得很微弱。

在太阳系中,天文学家已经发现了8颗行星,这不禁让天文学家好奇,太阳系外的那些恒星周围会不会也有行星环绕呢?

事实证明,太阳系不是特别的,恒星周围存在行星在银河系中相当普遍。通过凌日法、视向速度法,天文学家如今已经发现了4843颗系外行星,它们存在于3579个恒星系统中,大都距离太阳系不超过3000光年。

银河系在宇宙中也是一个普通的星系,宇宙中还有数以万亿计甚至无穷无尽的星系,它们也是由成百上千亿颗恒星组成。既然如此,河外星系中也会有各种行星。然而,河外星系极其遥远,人类现有的天文望远镜就连直接观测到太阳系附近的系外行星都很困难,更何况是银河系外行星。

但这一次,天文学家也许幸运地在M51中找到了银河系外的行星。M51由两个星系组成,大的是螺旋星系M51a,小的是矮星系M51b,它们正在发生碰撞。M51a的直径估计为7.6万光年,总质量为太阳的1600亿倍,比银河系小很多。

通过美国宇航局(NASA)的钱德拉X射线天文台,天文学家在M51a的一条主旋臂上,探测到了一个明亮X射线源:M51-ULS-1,它被认为是一个致密的死亡恒星,要么是中子星,要么是黑洞,在其周围环绕一颗大质量恒星。

此前,这是一个双恒星系统,质量更大的那颗恒星更早耗尽燃料,中心坍缩成了致密天体,最后演变成了如今的X射线双星。在中子星或黑洞强大引力的作用下,伴星的物质被吸过去,形成一个吸积盘,环绕在致密天体周围。吸积盘中的物质被致密天体的强大引力场加速,螺旋掉下去,并被加热到数百万度,产生大量明亮的X射线。

天文学家发现,这个射线源的亮度在某一时间突然大幅度下降,然后很快又恢复亮度。据此推测,有一颗行星经过了致密天体,暂时挡住了光线,导致我们在地球上观测到亮度大幅降低的现象。

此前,天文学家通过这种凌日现象,已经在银河系中发现了大量的系外行星。这一次通过相同的方法,天文学家可能在河外星系中第一次发现了行星。如果这真的是一颗银河系外行星,我们非常幸运,地球恰巧在这颗行星的轨道平面附近。

天文学家推测,这颗行星在远处同时环绕着这个致密天体和恒星公转,半径估计与土星差不多大,体积约为地球的760倍。由于天文学家只观测到一次凌日现象,现在还不能百分百断定这颗银河系外行星的存在,需要在多次检测后才能确认。就目前来看,它是行星的可能性比较大。

参考文献

[1] Rosanne Di Stefano, Julia Berndtsson, Ryan Urquhart, et al. A possible planet candidate in an external galaxy detected through X-ray transit, Nature Astronomy, 2021, DOI: 10.1038/s41550-021-01495-w.

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多
    喜欢该文的人也喜欢 更多

    ×
    ×

    ¥.00

    微信或支付宝扫码支付:

    开通即同意《个图VIP服务协议》

    全部>>