Rátalálhattak az első, galaxison kívüli exobolygóra

Egészen idáig az exobolygókat a saját Tejútrendszerünkben, kevesebb mint 3000 fényévre pillantottuk meg közvetett, illetve nagy ritkán közvetlen módon, most azonban a 28 millió fényévre lévő Örvény-galaxis (M51) volt a felfedezés helyszíne, vagyis a korábbiaknál mintegy ezerszer távolabbi az exobolygó.

A megfigyelést a közeli objektumok esetében is megszokott tranzit módszerrel végezték, azonban a látható fény helyett ezúttal röntgen tartományban észlelték, amint egy bolygó jellegzetesen elhalványítja csillaga fényét. A kutatók röntgen-kettősöket vizsgáltak – e rendszerekben, melynek egyik tagja vagy egy neutroncsillag vagy egy fekete lyuk, a másik pedig egy ehhez közel keringő csillag. A nagy tömegű égitest gázokat szippant el a csillagtól, amelyek aztán felforrósodnak és röntgen tartományban sugároznak.

Mivel a nagy fényességű röntgensugárzás csak egy kis régióban mutatkozik, ezért a kutatók azt feltételezték, hogy egy esetleges bolygó ezt a látható fényhez hasonlóan képes lehet eltakarni, ám még könnyebb is lehet észlelni így a tranzitot, mivel a bolygó a teljes röntgensugárzást kiblokkolja. Ez teszi lehetővé, hogy az eddigieknél sokszorosan nagyobb távolságban lévő bolygókra is rábukkanjunk.

A kutatók most e módszer segítségével az Örvény-galaxisban lévő M51-ULS-1 nevű rendszerben pillantották meg a jellegzetes, ezúttal röntgen tartományú csökkenést a rendszerből érkező sugárzásban. Az M51-ULS-1 neutroncsillagból vagy fekete lyukból, illetve egy, a napunknál 20-szor nagyobb tömegű csillagból áll. Az észlelt röntgen tartományú jelcsökkenés 3 órás volt, vagyis ennyi időn keresztül blokkolhatta a feltételezett exobolygó a röntgensugárzást. Ebből a kutatók arra következtettek, hogy a feltételezett bolygó kb. a mi Szaturnuszunkkal azonos méretű lehet, ám kb. kétszer olyan távolságban keringhet rendszerének központi égitestjétől.

Ez a nagy keringési távolság azonban azt is jelenti, hogy legközelebb kb. 70 év múlva láthatunk ugyanilyen elhalványodást, ami igazolhatná a feltételezett bolygó valósságát, így a felfedezést csak hosszú évtizedek múlva lehet majd megerősíteni e módszerrel. A kutatócsoport három galaxisban is keresett hasonló átvonulásokra utaló jeleket. Az M51-ben 55 rendszert, az M101-ben (Szélkerék-galaxis) 64-et, az M104-ben (Sombrero-galaxis) pedig 119-et vizsgáltak át, ám e 238 esetből mindössze egyetlen egyben találták meg az átvonulás jeleit. A továbbiakban is folytatják a keresést, mind a Chandra, mind az XMM-Newton (Európai röntgen-űrobszervatórium) korábbi felvételeit is elemezni szeretnék, a Chandra esetében még mintegy 20 galaxisról készültek megfigyelések, köztük az M51-nél jóval közelebbiekről is, mint pl. az Androméda-galaxis. A közelebbi célpontok esetében a rövidebb ideig tartó átvonulásokat is van esély megpillantani. Külön érdekes kutatási terület lehet, ha a Tejútrendszer röntgensugárzó objektumai körül is megvizsgálják az esetleges bolygókra utaló jeleket, ezzel a közelünkben is találhatnánk különleges körülmények közt létező bolygókat.

Felmerül persze, hogy esetleg egy sötét csillagközi porfelhő okozta az észlelt elhalványodást, azonban a kutatók megjegyezték, hogy a megfigyelt esemény jellegzetességei egészen mások, mint egy porfelhő esetében lennének, emellett a bolygóátvonuláséval megegyeznek.

„Tudjuk, hogy igencsak izgalmas és bátor kijelentést teszünk, és ezért más csillagász kollégák kritikus szemmel vizsgálják majd a felfedezésünket” – mondta Julia Berndtsson, a Princeton Egyetem kutatója. „Azonban úgy véljük, erős érveink vannak, a tudomány pedig egész egyszerűen így működik.”

Ha valóban létezik ez a bolygó, akkor meglehetősen viharos múlt állhat mögötte: először is túl kellett élnie egy szupernóva-robbanást, amelyből a neutroncsillag vagy fekete lyuk létrejött, ám akár még egy ilyen alkalomra sor kerülhet a jövőben, amikor a normál csillag is felrobbanhat és ismét hatalmas erejű sugárözön bombázhatja majd a bolygót. Azonban a legelső igazoltan felfedezett exobolygót is egy pulzár körül találták meg, vagyis egy olyan objektum körül, amelyet szintén röntgen tartományban szoktak vizsgálni. A mostani felfedezést a Nature Astronomy szakfolyóirat teszi közzé.