Zobacz odcinek:
Minęło już prawie 30 lat odkąd nasz rodak – Aleksander Wolszczan oraz Kanadyjczyk – Dale Frail opublikowali pracę naukową potwierdzającą odkrycie pierwszej, a właściwie to trzech pierwszych egzoplanet – planet znajdujących się poza Układem Słonecznym. Teraz, po blisko trzech dekadach nastąpił kolejny przełom i posunęliśmy się w swoich poszukiwaniach o krok dalej. Udało się odkryć pierwszą potencjalną egzoplanetę znajdującą się poza obszarem Drogi Mlecznej.
Przez prawie cztery lata od odkrycia, układ planetarny Wolszczana był jedynym takim przypadkiem poza Układem Słonecznym. Astronomowie byli jednak nieco rozczarowani – problem z egzoplanetami Wolszczana polegał na tym, że krążą one wokół pulsara, a to całkowicie wyklucza jakąkolwiek możliwość występowania tam nawet najprostszych form życia. Próbowano więc dowieść, że planety wokół “zwykłych” gwiazd takich jak żółte, pomarańczowe czy w ostateczności czerwone karły również istnieją. W przypadku tych ostatnich, życie miałoby pewne problemy, aby się rozwinąć, ze względu na charakter czerwonych karłów i ich częste rozbłyski. Jednak wiemy, że pewne rodzaje prostych form życia są w stanie przetrwać nawet w tak niesprzyjających warunkach, tak więc nic nie jest wykluczone. Ostatecznie udało się odnaleźć pierwszą egzoplanetę krążącą wokół gwiazdy należącej do ciągu głównego, ale dopiero w 1995 roku. Od tamtej pory odkryto już ponad 4,500 przeróżnych światów. Jedne są skaliste – w typie Ziemi, jedne są gorącymi Neptunami, superjowiszami. Są też hyceany – planety w całości pokryte oceanami. Ale pomimo różnic, aż do teraz, wszystkie z nich łączyła jedna wspólna cecha – znajdują się w obszarze Drogi Mlecznej, w większości nie dalej niż trzy tysiące lat świetlnych stąd…
Tranzyt planety poza naszą galaktyką
Dzięki obserwatorium rentgenowskiemu Chandra udało się wykryć pierwszy w historii tranzyt planety poza naszą galaktyką. Jest to obecnie najodleglejsza znana planeta. Oszacowano, że znajduje się w odległości aż 28 milionów lat świetlnych stąd. Chociaż należy zaznaczyć, że oczywiście badania będą wymagały jeszcze potwierdzenia, ale są to po prostu standardowe procedury przy tak znaczących odkryciach.
Nowe badania wykonane zostały z wykorzystaniem zmodyfikowanej metody tranzytu. Zwykła metoda dzięki, której odkrywane są pozasłoneczne układy planetarne polega na obserwacji przejścia planety przed gwiazdą. Światło gwiazdy jest wówczas częściowo blokowane, następuje spadek jasności, a my mamy dowód, że wokół danej gwiazdy krąży planeta. Jednak ten sposób działa tylko na bliższych odległościach. Do odkrycia egzoplanety znajdującej się miliony lat świetlnych stąd to nie wystarczy. Zespół astronomów z Cambridge pod kierownictwem Rosanne Di Stefano, skupił się na wyszukiwaniu spadków jasności promieniowania rentgenowskiego w ciasnych układach podwójnych. W skład takich układów wchodzi zazwyczaj gwiazda neutronowa lub czarna dziura, która przyciąga gaz i materię z pobliskiej gwiazdy będącej drugim elementem układu. Temperatura tej materii rośnie w miarę zbliżania się do czarnej dziury i zaczyna emitować promieniowanie rentgenowskie. Obszar wytwarzający promieniowanie jest na tyle mały, że przechodząca przed nim planeta może zablokować jego większość, a nawet całość. Pozwala to na wykrywanie egzoplanet na znacznie większych odległościach niż obecne badania metodą tranzytu w świetle widzialnym, ponieważ planeta blokuje tylko niewielki ułamek światła gwiazdy, co przy odległościach rzędu milionów lat świetlnych jest absolutnie nie do wykrycia.
Pozagalaktyczna egzoplaneta
Kandydatka na pierwszą pozagalaktyczną egzoplanetę znajduje się w układzie podwójnym o nazwie M51-ULS-1, który z kolei mieści się w M51, znanej jako galaktyka Wir. Układ podwójny zawiera czarną dziurę lub gwiazdę neutronową, a także gwiazdę ciągu głównego, około dwadzieścia razy masywniejszą niż Słońce. Tranzyt promieniowania rentgenowskiego, który zaobserwowano, trwał blisko trzy godziny, podczas których emisja promieniowania rentgenowskiego stopniowo spadała, aż do jej całkowitego zaniknięcia. Na podstawie tych obserwacji, astronomowie oszacowali, że potencjalna egzoplaneta w układzie M51-ULS-1 byłaby mniej więcej wielkości Saturna i krążyła wokół swojej gwiazdy w odległości około 20 jednostek astronomicznych, czyli dwukrotnie większej niż odległość Saturna od Słońca.
Niestety ciężko będzie dokładnie potwierdzić czy mieliśmy do czynienia z planetą – potrzeba więcej danych. Problem jest jednak taki, że ze względu na długi okres orbitalny, ponowny tranzyt nastąpi za jakieś 70 lat. Poza tym, niepewność co do tego ile faktycznie zajmuje jedno pełne okrążenie wokół gwiazdy powoduje, że nawet gdyby przyszłe pokolenia astronomów miały wyczekiwać kolejnego przejścia, nie wiedzieliby dokładnie kiedy patrzeć. Czy przyciemnienie mogło być spowodowane przez chmurę gazu i pyłu przechodzącą przed źródłem promieniowania rentgenowskiego? Mogło. Ale naukowcy uważają to, za znacznie mniej prawdopodobne wyjaśnienie niż przejście planety.
Jeżeli w tym układzie faktycznie znajduje się jakaś planeta, musi mieć za sobą naprawdę burzliwą historię. Musiała przetrwać eksplozję supernowej, po której utworzyła się gwiazda neutronowa lub czarna dziura. Jej przyszłość też nie wydaje się zbyt kolorowa. Druga gwiazda w tym układzie jest na tyle duża, że kiedyś również ona może eksplodować jako kolejna supernowa.
Rosanne Di Stefano oraz członkowie jej zespołu szukali tranzytów promieniowania rentgenowskiego w trzech różnych galaktykach poza Drogą Mleczną. Ich poszukiwania objęły 55 układów podwójnych systemów w galaktyce Wir, 64 układy w galaktyce Wiatraczek i 119 układów w galaktyce Sombrero. Nie odnotowali jednak żadnego innego tranzytu.
Teraz badacze mają w planach przewertowanie archiwalnych danych z kosmicznego teleskopu Chandra oraz XMM-Newton, w poszukiwaniu kandydatek na egzoplanety w innych galaktykach. Dostępne są jeszcze zbiory danych dotyczące ponad dwudziestu galaktyk- na przykład Andromedy czy Trójkąta, które znajdują się znacznie bliżej niż galaktyka Wir.