Scoperta del primo esopianeta candidato al di fuori della nostra galassia domestica, la Via Lattea

Scoperta del primo esopianeta candidate in X-ray binary M51-ULS-1 in the spiral galassia Messier 51 (M51), also called the Whirlpool galassia using transit technique by observing dips in brightness at X-ray wavelengths (instead of optical wavelengths) is pathbreaking and a game changer because it overcomes the limitation of observation of dips in brightness at optical wavelengths and opens up the avenue for the search of esopianeti in external galaxies. Detection and characterisation of pianeti in external galaxies has significant implications for search for extra-terrestrial life.  

“Ma dove sono tutti??” Fermi had blurted out, way back in the summer of 1950, pondering why there is no evidence of any extra-terrestrial life (ET) out in the space despite high probability of its existence. Three quarters of the century past that famous line, still there is no evidence of any life anywhere outside the Earth, but the search continues and one of the key components of this search is the detection of pianeti outside the solar system and its characterisation for possible signatures of life.   

Nel corso 4300 esopianeti sono stati scoperti negli ultimi decenni che possono o meno avere condizioni adatte a sostenere la vita. Tutti loro sono stati trovati all'interno della nostra casa galassia. No esopianeta was known to be discovered outside the Milky Way. In fact, there is no evidence to support the idea of presence of planetary system in any external galassia.   

Gli scienziati hanno ora segnalato la scoperta di un possibile esopianeta candidate in an external galassia for the first time. This extrasolar pianeta is in the spiral galassia Messier 51 (M51), also called the Whirlpool galassia, situated at a distance of about 28 million light years away from home galassia via Lattea.  

Di solito, a pianeta is detected by way of observing eclipse it produces when it transits in front of its stella while orbitante around thus blocking the light emanating from the stella (transit technique). This event is observed as temporary dimming of the star. Search for an esopianeta involves searching for dips in the light of a stella. The other method of detection of pianeti is by radial velocity measurements. All esopianeti sono stati rilevati utilizzando queste tecniche nella nostra galassia natale a distanze intragalattiche relativamente brevi, nell’ordine di 3000 anni luce.  

Tuttavia, è necessario rilevare eventuali cali di luce a distanze intergalattiche maggiori esopianeti outside the Milky Way is an uphill task because an external galaxy occupies a small area in the sky and the high density of stelle does not allow study of an individual star in sufficient details to enable detection of signatures of a pianeta. As a result, search at optical wavelength in an external galaxy was not feasible until now and no esopianeta fuori dalla nostra galassia potrebbe essere scoperto. L’ultima ricerca è pionieristica e cambia le regole del gioco perché apparentemente supera questa limitazione osservando cali di luminosità alle lunghezze d’onda dei raggi X (invece che alle lunghezze d’onda ottiche) e apre la strada alla ricerca di esopianeti in altre galassie.  

Le binarie a raggi X (XRB) nelle galassie esterne sono considerate ideali per la ricerca esopianeti. These (i.e., XRBs) are a class of binary stelle made up of a normal star and a collapsed star like white dwarf or a buco nero. Quando le stelle sono abbastanza vicine, il materiale della stella normale viene trascinato dalla stella normale verso la stella densa a causa della gravità. Di conseguenza, il materiale in accrescimento vicino alla stella densa si surriscalda e si illumina nei raggi X che appaiono come sorgenti di raggi X luminosi (XRS).  

With an idea to detect pianeti orbitante X-ray binaries (XRBs), the research team searched for dips in the brightness of X-ray received from the bright X-ray binaries (XRBs) in three external galaxies, M51, M101, and M104.  

Il team si è infine concentrato sulla binaria di raggi X M51-ULS-1, che è una delle sorgenti di raggi X più luminose nella galassia M51. È stato osservato il calo di luminosità dei raggi X ricevuti dal telescopio Chandra. I dati sulla diminuzione della luminosità sono stati esaminati per varie possibilità e sono stati trovati adatti al transito di un pianeta, molto probabilmente delle dimensioni di Saturno.  

Questo studio è nuovo anche per effettuare la ricerca di esopianeti con successo per la prima volta alla lunghezza d’onda dei raggi X. A livello più ampio, questa scoperta fondamentale di esopianeta al di fuori della nostra galassia domestica si espande l'ambito della ricerca esopianeti ad altre galassie esterne, il che ha implicazioni per la ricerca di vita intelligente extraterrestre.   

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Fonte:  

1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Un possibile pianeta candidato in una galassia esterna rilevato attraverso il transito dei raggi X. Astronomia della natura (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Disponibile anche online su https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Versione prestampa disponibile su https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. NASA. Chandra vede prove di un possibile pianeta in un'altra galassia. Disponibile online su https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. NASA. Scienza – Oggetti – Stelle binarie a raggi X. Disponibile online su https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. Schwieterman E., Kiang N., et al 2018. Biofirme del pianeta extrasolare: una rassegna dei segni di vita rilevabili a distanza. Astrobiologia Vol. 18, n. 6. Pubblicato online il 1 giugno 2018. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729