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天文学家发现了银河系外系外行星存在的证据

木马童年 2020-10-14 11:40 12 0

  据国外媒体报道,自1992年首次发现第一颗太阳系外行星以来,天文学家已经发现了成千上万的其他太阳系外行星。事实上,他们估计,我们的银河系大约拥有400亿颗行星。   因此,我们很自然地会认为,其他星系也会 ...

  据国外媒体报道,自1992年首次发现第一颗太阳系外行星以来,天文学家已经发现了成千上万的其他太阳系外行星。事实上,他们估计,我们的银河系大约拥有400亿颗行星。

  因此,我们很自然地会认为,其他星系也会有很多行星,特别是在那些看起来和我们的银河系有点相似的星系内。但是,寻找这些行星,存在一个问题。

  从我们地球上望去,其他星系是如此遥远,恒星又仿佛挤在很小的一片区域。这就很难确定单个星系,更不用说周围行星的任何影响了。所以,银河系外的行星就这么成功躲过了天文学家的搜寻。

  不过最近,哈佛大学-史密森天体物理学中心的罗赞·迪·斯特法诺和几位同事表示,他们已经在M51涡状星系中找到了一颗候选行星。M51涡状星系位于大熊座附近,距离地球约2300万光年。这个外星世界被命名为“M51-ULS-1b”,它可能比土星略小,绕双星系飞行,轨道距离大约是地球与太阳之间距离的十倍。

  因为一系列特殊条件,观测是可能的。该行星所在的双星系包含一个中子星或黑洞,这个中子星或黑洞以极大的速度吞没附近的恒星。星尘的吸入会释放出大量能量,使该双星系成为整个涡状星系中最明亮的X射线来源。事实上,该双星系的X射线亮度比太阳光所有波长的总亮度还要亮一百万倍。

  但是这些X射线的来源,即黑洞或中子星,很小。这就意味着,这颗在十亿公里外公转的土星大小行星,如果正好运行到与地球呈一直线的位置,并直接位于X射线源前方的话,它就可以完全遮挡X射线源。

  这个特殊的现象恰好发生于2012年9月20日这一天。幸运的是,钱德拉X射线天文台当时也正好观测到了这一现象。X射线源渐渐消失为零,然后又逐渐恢复,整个凌星过程约3小时。

  当时还没有人注意到这个现象,因为没有人为这么短的变化搜索过钱德拉天文台的数据集。但是后来,当迪·斯塔法诺和同事们看到这些数据的时候,他们立马看出了端倪。

  X射线源以这种方式变暗的原因有许多种。一个是存在另一颗小恒星,比如白矮星,挡住了X射线源。但是该团队认为,M51-ULS-1b不可能是白矮星或其他类型的恒星,因为这个双星系存在时间还不够长,这一类天体还无法在其附近演化。

  另一个可能的解释是自然变化,即可能是落入黑洞或中子星的物质突然中断了。迪·斯塔法诺和同事们表示,如果是这样的话,亮度变化会有一定的特点,高能量光频率的变化会比低能量光频率的变化更快,恢复的方式也会不同。

  但是在钱德拉X射线天文台观测到的这个现象中,所有光频率都同时消失又同时恢复,这更像是一种蚀现象。“近似对称,并且具有典型的凌星形状,其中光源和凌星天体的尺寸大小相当,”他们说。

  既然其他星系的首颗行星候选者已经出现,迪·斯塔法诺和同事们认为,其他的银河系外行星应该也可以很快发现。该团队仅搜索了来自钱德拉X射线天文台的一部分X射线数据,就发现了这颗新的行星候选者。

  数据的来源还有很多。“这些档案包含的数据足以我们做更多的调查,”该团队称,“因此,我们预期,未来还会发现十几颗银河系外行星候选者。”与此同时,新的数据也在源源不断地积累。

  所以,M51-ULS-1b或许是我们在其他星系发现的第一个行星候选者,但它不会是最后一个。(匀琳)

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