首颗系外行星

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关于在另一个星系中发现了第一颗系外行星的历程

在另一个星系中存在的系外行星真的被发现了吗

等待证实的一个在另一个星系中存在的系外行星

这个新探测到的天体位于距离我们2800万光年的漩涡星系M51中。

科学家可能第一次在历史上从另一个星系发现了一颗行星。

这颗被称为M51-ULS-1b的潜在系外行星，位于距离我们2800万光年的螺旋星系（也被称为漩涡星系）梅西耶 51（Messier 51，即M51)中。然而这一发现可能仅仅只揭示了银河系外众多其他系外行星的冰山一角。

作为本次关于发现这个天体研究任务的领导者，罗珊娜·迪·斯特凡诺（Rosanne Di Stefano）——哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家在一份声明中说道：“我们正试图为寻找其他星球开辟一个全新的舞台。”

向我们的银河系外进行搜索

图解：一幅描绘了既位于可能存在系外行星漩涡星系M51中又位于黑洞周围的中子星的艺术家插图。(图片来源：NASA/CXC/M.Weiss)

在这项研究中，天文学家通过NASA的钱德拉X射线天文台和欧洲航天局的XMM-牛顿太空望远镜观测了银河系以外的三个星系。他们共观察了M-51（即漩涡星系）中的55个不同的星系和梅西耶101(M-101)中的64个星系，以及梅西耶104（亦称为草帽星系）中的119个星系。

该团队通过凌日（即在此时一个天体会从一颗恒星前经过）的方法在M-51中发现了这个天体。当发生凌日时，恒星的一些光线会被阻挡，并发生短暂的暗淡。在这之前，科学家已经使用这种方法发现了成千上万颗系外行星（即太阳系外的行星），但这些发现却始终局限于我们的银河系内。

第一颗系外行星是在1992年被发现的，同时，从那时起大多数被发现的系外行星都离地球不到3000光年。

但M51-ULS-1b却在距离我们2800万光年处的轨道运行，它将成为在其他星系中发现的第一颗系外行星。



为了发现这颗行星，由罗珊娜·迪·斯特凡诺（Rosanne Di Stefano）领导的团队通过使用钱德拉去发现X射线亮度减小的地方。由于恒星上只有小部分区域会产生X射线，同时行星在从这些恒星前经过时又确实可以完全阻挡这些恒星X射线的发射。因此，根据这个原理，研究人员可以看到更明显的凌日，而不是仅仅是微妙的光学光线变暗，从而使更远处的物体被更简单的观测到。

“我们正试图通过搜索候选行星的X射线波长为寻找其他星球开辟一个全新的舞台，这种方法使得从其他星系发现系外行星成为可能。” 罗珊娜·迪·斯特凡诺（Rosanne Di Stefano）说道。

他们在一个围绕着两个巨大天体运行的双星系统中可能发现了这颗位于漩涡星系中的系外行星：要么是一颗中子星，要么是围绕着具大质量伴星运行的黑洞。

这场由他们见证的凌日大约共持续了三个小时，X射线的排放量也一路下降到零。这帮助他们计算出该天体的大小很可能与土星差不多，同时该天体围绕中子星(或黑洞)运行的距离是土星围绕太阳运行距离的两倍。

证实这项发现

图解：一幅描绘了既位于可能存在系外行星漩涡星系M51中又位于黑洞周围的中子星的艺术家插图。(图源：X光：NASA/CXC/SAO/R.DiStefano等；光学：NASA/ESA/STScI/Grendler)。

这项工作可能第一次证实了一个存在于另一个星系的行星，并可能开启关于行星探测和研究的全新时代。但就现在而言，这些观测并不能证实这项研究中通过钱德拉观测到的物体是一颗行星。这项研究的研究人员表示：“证实这一断言还需要收集更多数据。”

然而，这个天体在70年内不会再在它的恒星前面发生凌日，因此科学家们还需要很长一段时间才能再次进行这样的观测。

“不幸的是，为了证实我们看到了一颗行星，我们可能必须得为下一次凌日再等上几十年，”来自加州大学圣克鲁兹分校的研究员尼娅·伊马拉（Nia Imara）——该研究的合著者在同一份声明中补充道，除此之外，由于该行星的绕轨时间是不确定的，我们也无法确切计算出具体去观测的时间。“

研究人员在声明中申明，光线的减弱可能是由从恒星前经过的像云一样的东西造成的，但这种的可能性很小。同时，该团队还是分享了他们希望其他科学家去看到的他们收集和发现到的数据。尽管距离下次凌日还有几十年的时间，但这样做还是有助于去证实他们所探测到的东西，并推进这项研究的发展的。

“我们知道我们正在做一个既令人兴奋又大胆的宣告，所以我们预测其他天文学家将会非常仔细地去研究它。” 来自新泽西州普林斯顿大学的研究员朱莉娅·伯恩特森（ Julia Berndtsson）——这项研究的合著者在同一份声明中补充道，“我们认为我们的研究还有很强的争论性，而这个过程就是科学的运作所需的方式。”