احتمال کشف یک سیاره فراخورشیدی در کهکشانی دیگر

جرمی کروی به نام M51-ULS-1b، همزمان به دور یک ستاره‌ی پرجرم و یک ستاره‌ی مرده در کهکشان گرداب، در فاصله‌ی حدود 28 میلیون سال نوری از زمین، می‌چرخد. اخترشناسان در 25 اکتبر در مجله‌ی Nature Astronomy گزارش می‌دهند که در صورت تایید وجود این شی، می‌توان در انتظار کشف احتمالی بسیاری از سیارات فرا کهکشانی دیگر باشیم.

روزان دی استفانو، اخترفیزیکدان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونیان در کمبریج، ماساچوست، می‌گوید: “همیشه تصور می‌کردیم که احتمالاً سیاره‌هایی در کهکشان‌های دیگر وجود خواهند داشت. این یک تجربه‌ی جالب است.”

تاکنون بیش از 4800 سیاره‌ی در حال چرخش به دور ستارگانی غیر از خورشید کشف شده است که همگی در کهکشان راه شیری قرار دارند. دلیلی وجود ندارد که فکر کنیم کهکشان‌های دیگر نیز میزبان سیارات نیستند. اما متداول‌ترین روش‌های کشف سیاره‌های فراخورشیدی با چنین ستاره‌های متراکم دوردستی که نمی‌توان آن‌ها را بصورت منفرد مشاهده کرد، بسیار دشوار است.

در سال 2018، دی استفانو و نیا ایمارا، اخترفیزیکدان از دانشگاه کلفرنیا، سانتا کروز، جستجوی سیارات اطراف ستاره‌های دوتایی پرتو ایکس برون کهکشانی را پیشنهاد کردند.

دوتایی پرتو ایکس معمولاً از یک ستاره‌ی پرجرم و بقایای یک ستاره‌ی پرجرم دوم تشکیل شده است که به صورت یک ستاره نوترونی یا سیاه‌چاله رمبیده است. ستاره‌ی مرده موادی را از ستاره زنده می‌گیرد و آن‌ها را تا دماهای بسیار بالا داغ می‌کند که پرتوهای ایکس درخشانی از خود ساطع می‌کند که درمیان انبوه ستاره‌های دیگر متمایز است.

محدوده‌ی این منطقه‌ی پرتو ایکس می‌تواند کوچکتر از مدار یک سیاره‌ی غول باشد، به این معنی که اگر سیاره‌ای از مقابل چنین منظومه‌ی دوگانه‌ای در راستای دید ستاره‌شناسان روی زمین عبور کند، می‌تواند به طور موقت تمام پرتوهای ایکس را پنهان و حضور سیاره را آشکار کند.

دی استفانو و همکارانش داده‌های آرشیو شده از تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا ناسا را برای نشانه‌هایی از منابع چشمک‌زن پرتو ایکس جستجو کردند. این تیم در مجموع 2624 گذر احتمالی را در سه کهکشان بررسی کردند: M51 (کهکشان گرداب)،  M101(کهکشان فرفره) و M104 (کهکشان کلاه مکزیکی).

که از بین آنها فقط یک مورد سیگنال سیاره‌مانند واضحی را نشان داد. در 20 سپتامبر 2012، یک شی تمام پرتوهای ایکس دوتایی M51-ULS-1 را حدود سه ساعت مسدود کرده بود.

دی استفانو می‌گوید: “گفتیم: وای!!! آیا ممکن است این باشد؟”

دی استفانو و همکارانش پس از بررسی‌هایی نظیر احتمال عبور ابرهای گازی از مقابل دوتایی، وجود نوسانات در خود منبع پرتو ایکس و در نظرگرفتن موارد دیگری برای توجیه این نوسان، به این نتیجه رسیدند که این شی به احتمال زیاد سیاره‌ای به اندازه زحل بوده که در فاصله‌ای صدها برابر فاصله زمین تا خورشید به دور این مجموعه‌ی دوتایی پرتو ایکس می‌چرخد.

البته این یک محیط مناسب برای سیاره نیست. دی استفانو خاطرنشان می‌کند: “شما هرگز نمی‌خواهید آنجا باشید.” میزان انرژی دریافتی این سیاره علیرغم فاصله‌‌ی زیادش از این منظومه‌ی دوتایی، برابر میزان دریافت پرتو ایکس و ماورای بنفش یک سیاره‌ی فراخورشیدی مشتری‌مانند است که در فاصله‌ی نزدیک (با دوره‌ی گردش مداری چند روزه) از یک ستاره‌ی معمولی قرار دارد.

ایگنازیو پیلیتری، اخترفیزیکدان از موسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا در پالرمو می‌گوید: “احتمال کشف گذر یک سیاره فراکهکشانی توسط این تیم بسیار جالب است و این یک کشف بزرگ خواهد بود.” اما او می‌خواهد بار دیگر این گذر را ببیند تا آن را تأیید کند.

لازم به ذکر است که همه این نتیجه را قانع‌کننده نمی‌دانند.  متیو بیلز، اخترفیزیکدان از دانشگاه فناوری سوئینبرن در ملبورن استرالیا، می‌گوید: « به نظر من این مقاله بیشتر مبتنی بر حدس و گمان است.” اگر این سیاره واقعی است، یافتن آن به عوامل زیادی بستگی دارد: مدار آن باید کاملاً با دیدگاه زمین همسو می‌شد، و اتفاقاً در حالی که تلسکوپ چاندرا در حال نگاه کردن بود باید از مقابل دوتایی اشعه ایکس می‌گذشت.

دی استفانو پاسخ می‌دهد که این واقعیت که تیم او سیگنالی را در چنین تعداد کمی از مشاهدات یافتند، نشان می‌دهد که سیارات فرا کهکشانی زیادی در آنجا وجود دارد. وی افزود: “شاید ما خوش‌شانس بودیم. اما من بر این باورم که این اتفاق خاصی نیست زیرا ما با جستجو چیزی را پیدا کردیم که وجود داشت.”

دی استفانو انتظار ندارد این سیاره‌ی مورد توجه را در طول زندگی خود دوباره ببیند. ممکن است چندین دهه طول بکشد تا دوباره از مقابل ستاره‌های میزبان خود عبور کند. او می‌گوید: ” هدف از این نوع تحقیقات، یافتن سیارات بیشتر است.”