围绕黑洞运行:首颗银河系外的行星被发现

距离地球2800万光年。

围绕黑洞运行:首颗银河系外的行星被发现

围绕黑洞运行:首颗银河系外的行星被发现

这颗行星在M51中的位置。Nature

去年有报道说科学家在银河系外发现了行星,而最近这一发现以论文的形式正式发表在了《自然:天文学》杂志上。

这颗可能存在的行星位于旋涡星系M51内,围绕一个黑洞或一颗中子星运行。这个黑洞或中子星拥有一颗质量为太阳20倍的近距离伴星,组成了一个名为M51-ULS-1的天体系统。可能存在的行星质量大约相当于太阳系里的土星,其与宿主黑洞或中子星的距离则相当于土星和太阳距离的2倍。

天文学家是用钱德拉X射线太空望远镜发现这颗可能存在的行星的。他们使用的方法与通常用来寻找系外行星的“凌星法”相似。不同之处是,通常人们寻找系外行星时,是在恒星发出的可见光中寻找其亮度因受行星阻挡而发生的细微下跌;而发现这颗“河外行星”,天文学家是在目标黑洞或中子星发出的X射线中寻找其亮度的下跌。

黑洞或中子星如果有近距离伴星,就会攫取其伴星的物质。在这个过程中,它们的特定部位会发出X射线。因为产生X射线的范围小,所以如果有行星在它和地球之间通过,就有可能完全阻挡掉这些X射线。这导致它能够产生比普通恒星明显得多的凌星效果,且适于在更为遥远的距离上进行观测。

人类此前发现的系外行星都在银河系内,它们中的大多数与太阳的距离在3000光年以内。而这颗行星距离地球有2800万光年,完全处在了另一个量级上。

由于这颗行星围绕运行的是一个黑洞或一颗中子星,它的经历可能颇为动荡。假定这个天体系统是它的“原生家庭”,那么它至少已经经历过一次近在咫尺的超新星爆发事件。而黑洞或中子星身边的大质量伴星未来也会爆发成超新星,那时它还要被蹂躏一次。

虽然这一发现中存在一定的不确定性,比如其公转周期可能是大约70年,因此天文学家实际上还没能观测到它的第二次凌星过程;但是这种远距离探测系外行星的方法仍然具有开创性,可以为我们提供一种全新的方式,来探索位于银河系以外,以及身处于各种奇特环境,比如黑洞周围的行星。

围绕黑洞运行:首颗银河系外的行星被发现

哈勃太空望远镜拍摄的M51星系。NASA / ESA

参考
A possible planet candidate in an external galaxy detected through X-ray transit
https://www.nature.com/articles/s41550-021-01495-w

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更新时间:2024-08-26

标签:银河系   行星   黑洞   伴星   中子星   发现   天文学家   射线   外行   距离

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