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チャンドラは別の銀河で惑星の可能性の証拠を見ている

2021-10-27 20:56:22 | 系外惑星系
系外惑星が見つかった時に惑星が太陽系だけのオリジナルで無くなったと共に天の川銀河内惑星だらけが予想されて他所の銀河系も同じだろうと誰もが考えたはず。でも遠くて見えないから証拠が出ないと思っていたらX線発生源は狭いから惑星で隠せる。その手が有ったか。以下、機械翻訳。
チャンドラは別の銀河で惑星の可能性の証拠を見ている
2021年10月26日

チャンドラからのX線とNASAのハッブル宇宙望遠鏡からの光学光を含むM51の合成画像には、可能性のある惑星候補の位置を示すボックスが含まれています。
クレジット:X線:NASA / CXC / SAO / R。DiStefano、et al。; 光学:NASA / ESA / STScI / Grendler
天の川銀河の外の星を通過する惑星の兆候が初めて検出された可能性があります。NASAのチャンドラX線天文台を使用したこの興味深い結果は、これまで以上に遠い距離にある太陽系外惑星を検索するための新しいウィンドウを開きます。
可能性のある太陽系外惑星の候補は、その独特のプロファイルのために子持ち銀河とも呼ばれる渦巻銀河メシエ51(M51)にあります。
太陽系外惑星は、太陽系外の惑星として定義されています。これまで、天文学者は天の川銀河で他のすべての既知の太陽系外惑星と太陽系外惑星の候補を発見しました。それらのほとんどすべては地球から約3,000光年未満です。M51の太陽系外惑星は、約2,800万光年離れていることになります。つまり、天の川の太陽系外惑星よりも数千倍も離れているということです。
「私たちは、X線波長で惑星候補を検索することにより、他の世界を見つけるためのまったく新しい分野を開拓しようとしています。これは、他の銀河でそれらを発見することを可能にする戦略です」と天体物理学センターのロザンヌディステファノは述べています。マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード&スミソニアン(CfA)は、本日ネイチャーアストロノミーに掲載された研究を主導しました。
この新しい結果は、トランジット、つまり星の前の惑星の通過が星の光の一部を遮り、特徴的なディップを生成するイベントに基づいています。NASAのKeplerやTESSのミッションのように、地上と宇宙の両方の望遠鏡を使用している天文学者は、人間が見ることができる光のディップを探し、何千もの惑星の発見を可能にしました。
代わりに、ディステファノらは、X線の明るいバイナリから受け取ったX線の明るさの低下を探しました。これらの発光システムには通常、密接に周回しているコンパニオンスターからガスを引き込む中性子星またはブラックホールが含まれています。中性子星やブラックホールの近くの物質は過熱され、X線で光ります。
明るいX線を生成する領域が小さいため、その前を通過する惑星がX線のほとんどまたはすべてをブロックする可能性があり、X線が完全に消えることができるため、通過を見つけやすくなります。これにより、現在の光学光通過研究よりもはるかに長い距離で太陽系外惑星を検出できる可能性があります。惑星は星のごく一部しか遮らないため、光のわずかな減少を検出できなければなりません。
チームはこの方法を使用して、M51にあるM51-ULS-1と呼ばれる連星系の太陽系外惑星候補を検出しました。このバイナリシステムには、太陽の約20倍の質量を持つコンパニオンスターを周回するブラックホールまたは中性子星が含まれています。彼らがチャンドラデータを使用して見つけたX線通過は約3時間続き、その間にX線放射はゼロに減少しました。この情報やその他の情報に基づいて、研究者たちはM51-ULS-1の太陽系外惑星候補が土星とほぼ同じ大きさであり、太陽から土星までの距離の約2倍で中性子星またはブラックホールを周回すると推定しています。
これは興味をそそる研究ですが、銀河系外惑星としての解釈を検証するには、より多くのデータが必要になります。1つの課題は、惑星候補の大きな軌道が、約70年間、そのバイナリパートナーの前で再び交差しないことを意味し、何十年にもわたって観測を確認する試みを阻止することです。
カリフォルニア大学サンタクルーズ校の共著者であるNiaImaraは、次のように述べています。「そして、軌道に乗るのにかかる時間が不確実であるため、いつ見るべきか正確にはわかりません。」
調光は、X線源の前を通過するガスとほこりの雲によって引き起こされた可能性がありますか?M51-ULS-1で観測されたイベントの特徴は、そのような雲の通過と一致していないため、研究者はこれはありそうもない説明であると考えています。ただし、惑星候補のモデルはデータと一致しています。
ニュージャージー州プリンストン大学の共著者であるジュリア・ベルントソンは、次のように述べています。「私たちは強い議論を持っていると思います、そしてこのプロセスは科学がどのように機能するかです。」
惑星がこのシステムに存在する場合、それは恐らく激動の歴史と暴力的な過去を持っていました。システム内の太陽系外惑星は、中性子星またはブラックホールを作成した超新星爆発に耐えなければならなかったでしょう。未来も危険かもしれません。ある時点で、コンパニオンスターも超新星として爆発し、非常に高レベルの放射線で惑星を再び爆破する可能性があります。
ディステファノと彼女の同僚は、チャンドラと欧州宇宙機関のXMM-Newtonの両方を使用して、天の川銀河を超えた3つの銀河でのX線通過を探しました。彼らの検索は、M51で55システム、メシエ101(「ピンホイール」銀河)で64システム、メシエ104(「ソンブレロ」銀河)で119システムをカバーし、ここで説明する単一の太陽系外惑星候補になりました。
著者は、チャンドラとXMM-ニュートンの両方のアーカイブを検索して、他の銀河の太陽系外惑星の候補をさらに探します。実質的なチャンドラデータセットは、M51よりもはるかに近いM31やM33のような銀河を含め、少なくとも20個の銀河で利用できるため、より短い通過を検出できます。もう1つの興味深い研究は、天の川のX線源でX線通過を検索して、異常な環境で近くにある新しい惑星を発見することです。
このネイチャーアストロノミーの論文の他の著者は、ライアンウルクハート(ミシガン州立大学)、ロベルトソリア(中国科学アカデミー大学)、ビナイカシャップ(CfA)、およびセロンカーマイケル(CfA)です。NASAのマーシャル宇宙飛行センターはチャンドラプログラムを管理しています。スミソニアン天体物理観測所のチャンドラX線センターは、マサチューセッツ州ケンブリッジの科学とマサチューセッツ州バーリントンの飛行操作を管理しています。

画像クレジット:X線:NASA / CXC / SAO / R。DiStefano、et al。; 光学:NASA / ESA / STScI / Grendler; イラスト:NASA / CXC /M.Weiss

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Chandraの画像、マルチメディア、および関連資料の詳細については、次のWebサイトをご覧ください。

http://www.nasa.gov/chandra

最終更新日:2021年10月27日
タグ: 太陽系外惑星 チャンドラX線天文台、 銀河宇宙、


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