Para astronom mungkin telah menemukan planet pertama di luar galaksi kita

Tanda-tanda planet melewati bintang di luar Bima Sakti mungkin telah terdeteksi untuk pertama kalinya. Hasil yang menarik ini, menggunakan Chandra X-ray Observatory milik NASA, membuka jendela baru untuk pencarian exoplanet pada jarak yang semakin jauh.

Kandidat yang mungkin untuk exoplanet terletak di galaksi spiral Messier 51 (M51), juga disebut Galaksi Pusaran Air karena penampilannya yang khas.

Exoplanet dikenal sebagai planet di luar tata surya kita. Sejauh ini, para astronom telah menemukan semua eksoplanet dan kandidat eksoplanet yang diketahui di Bima Sakti, dan hampir semuanya berjarak sekitar 3.000 tahun cahaya dari Bumi. Sebuah planet ekstrasurya di M51 akan berjarak sekitar 28 juta tahun cahaya, yang berarti akan ribuan kali lebih jauh dari Bima Sakti.

“Kami mencoba membuka arena baru untuk menemukan dunia lain dengan mencari kandidat planet pada panjang gelombang sinar-X, sebuah strategi yang memungkinkan mereka ditemukan di galaksi lain,” kata Rosanne Di Stefano dari Center for Astrophysics. Harvard dan Smithsonian (CfA) di Cambridge, Massachusetts, yang memimpin penelitian, yang diterbitkan hari ini di astronomi alam.

Temuan baru ini didasarkan pada transit, peristiwa di mana lintasan planet di depan bintang menghalangi sebagian cahaya bintang dan menghasilkan kemunduran yang khas. Para astronom yang menggunakan teleskop berbasis darat dan luar angkasa – seperti yang ada di misi Kepler dan TESS NASA – telah mencari penurunan cahaya optik dan radiasi elektromagnetik yang dapat dilihat manusia, memungkinkan penemuan ribuan planet.

Sebagai gantinya, Di Stefano dan rekan-rekannya mencari penurunan kecerahan sinar-X yang masuk dari biner sinar-X yang cerah. Sistem bercahaya ini biasanya berisi bintang neutron atau gas penarik lubang hitam dari bintang pendamping di orbit dekat. Materi di dekat bintang neutron atau lubang hitam menjadi sangat panas dan bersinar dalam sinar-X.

Karena daerah yang menghasilkan sinar-X terang kecil, sebuah planet yang lewat di depannya dapat menghalangi sebagian besar atau seluruh sinar-X, membuat transit lebih mudah diidentifikasi karena sinar-X dapat hilang sama sekali. Ini memungkinkan eksoplanet dideteksi pada jarak yang jauh lebih jauh daripada studi fototransit saat ini, yang seharusnya dapat mendeteksi sedikit penurunan cahaya karena planet ini hanya menghalangi sebagian kecil bintang.

Tim menggunakan metode ini untuk menemukan calon exoplanet dalam sistem biner yang disebut M51-ULS-1, yang terletak di M51. Sistem biner ini berisi lubang hitam atau bintang neutron yang mengorbit bintang pendamping sekitar 20 kali massa Matahari. Transit sinar-X yang mereka temukan menggunakan data Chandra memakan waktu sekitar tiga jam, selama waktu itu emisi sinar-X turun menjadi nol. Berdasarkan informasi ini dan informasi lainnya, para peneliti memperkirakan bahwa calon exoplanet di M51-ULS-1 akan seukuran Saturnus, mengorbit bintang neutron atau lubang hitam pada jarak dua kali jarak antara Saturnus dan Matahari.

Meskipun ini adalah studi yang membingungkan, lebih banyak data akan diperlukan untuk memverifikasi interpretasi sebagai planet ekstrasurya. Salah satu tantangannya adalah bahwa orbit besar kandidat planet berarti tidak akan melintas di depan pasangan binernya lagi selama sekitar 70 tahun, menggagalkan setiap upaya untuk menemukan konfirmasi selama beberapa dekade.

“Sayangnya, untuk memastikan bahwa kita melihat sebuah planet, kita mungkin harus menunggu beberapa dekade untuk melihat transit lain,” kata rekan penulis Nia Imara dari University of California, Santa Cruz. “Karena ketidakpastian tentang berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mengorbit, kami tidak tahu persis kapan harus mencari.”

Mungkinkah peredupan itu disebabkan oleh awan gas dan debu yang lewat di depan sumber sinar-X? Para peneliti menganggap ini sebagai penjelasan yang tidak mungkin, karena karakteristik peristiwa yang diamati di M51-ULS-1 tidak sesuai dengan perjalanan awan semacam itu. Namun, model planet kandidat konsisten dengan data.

“Kami tahu kami membuat klaim yang menarik dan berani, jadi kami berharap astronom lain untuk melihatnya dengan sangat hati-hati,” kata rekan penulis Julia Berndson dari Universitas Princeton di New Jersey. “Kami pikir kami memiliki argumen yang kuat, dan proses itu adalah cara kerja sains.”

Jika sebuah planet ada dalam sistem ini, kemungkinan besar akan memiliki sejarah yang bergejolak dan masa lalu yang penuh kekerasan. Sebuah planet ekstrasurya dalam sistem harus selamat dari ledakan supernova yang menghasilkan bintang neutron atau lubang hitam. Masa depan juga mungkin berbahaya. dalam beberapa kasus teman bintang Itu juga bisa meledak sebagai supernova dan menghancurkan planet ini lagi dengan tingkat radiasi yang sangat tinggi.

Di Stefano dan rekan-rekannya mencari transit sinar-X di tiga galaksi di luar Bima Sakti, menggunakan Chandra dan XMM-Newton dari Badan Antariksa Eropa. Penelitian mereka mencakup 55 sistem di M51, 64 sistem di Messier 101 (galaksi “Pinwheel”), dan 119 sistem di Messier 104 (galaksi “Sombrero”), menghasilkan satu kandidat planet ekstrasurya yang dijelaskan di sini.

Penulis akan mencari arsip Chandra dan XMM-Newton untuk mencari lebih banyak calon exoplanet di galaksi lain. Kumpulan data Chandra yang besar tersedia untuk setidaknya 20 galaksi, termasuk beberapa seperti M31 dan M33 yang lebih dekat ke M51, memungkinkan transit yang lebih pendek untuk dideteksi. Garis penelitian menarik lainnya adalah mencari transit sinar-X di sumber sinar-X Bima Sakti untuk menemukan apa yang baru di dekatnya. planet di lingkungan yang tidak biasa.