La scoperta del primo candidato esopianeta nella binaria a raggi X M51-ULS-1 nella galassia a spirale Messier 51 (M51), detta anche Galassia Vortice , utilizzando la tecnica del transito e osservando le diminuzioni di luminosità alle lunghezze d'onda dei raggi X (anziché a quelle ottiche), è rivoluzionaria e cambia le carte in tavola perché supera la limitazione dell'osservazione delle diminuzioni di luminosità alle lunghezze d'onda ottiche e apre la strada alla ricerca di esopianeti nelle galassie esterne. L'individuazione e la caratterizzazione di pianeti nelle galassie esterne hanno implicazioni significative per la ricerca di vita extraterrestre.
"Ma dove sono tutti ?" aveva esclamato Fermi nell'estate del 1950, interrogandosi sul perché non ci fossero prove di vita extraterrestre nello spazio , nonostante l'alta probabilità della sua esistenza. Tre quarti di secolo dopo quella famosa frase, non ci sono ancora prove di vita al di fuori della Terra, ma la ricerca continua e uno degli elementi chiave di questa ricerca è l'individuazione di pianeti al di fuori del sistema solare e la loro caratterizzazione per individuare possibili tracce di vita.
Negli ultimi decenni sono stati scoperti oltre 4300 esopianeti, che potrebbero o meno presentare condizioni adatte a ospitare la vita. Tutti sono stati trovati all'interno della nostra galassia . Non si ha notizia di alcun esopianeta scoperto al di fuori della Via Lattea. Di fatto, non esiste alcuna prova a sostegno dell'ipotesi della presenza di sistemi planetari in galassie esterne.
Gli scienziati hanno annunciato la scoperta, per la prima volta , di un possibile esopianeta candidato in una galassia esterna . Questo pianeta extrasolare si trova nella galassia a spirale Messier 51 (M51), nota anche come Galassia Vortice , situata a circa 28 milioni di anni luce dalla nostra galassia, la Via Lattea.
Solitamente, un pianeta viene individuato osservando le eclissi che produce quando transita davanti alla sua stella mentre le orbita attorno, bloccandone la luce ( tecnica del transito). Questo evento viene osservato come un temporaneo oscuramento della stella. La ricerca di un esopianeta consiste nell'individuare le diminuzioni di luminosità di una stella . Un altro metodo per la rilevazione dei pianeti si basa sulla misurazione della velocità radiale. Tutti gli esopianeti sono stati individuati utilizzando queste tecniche nella nostra galassia, a distanze intragalattiche relativamente brevi, nell'ordine dei 3000 anni luce.
Tuttavia, la ricerca di cali di luminosità a distanze intergalattiche maggiori per individuare esopianeti al di fuori della Via Lattea è un'impresa ardua, poiché una galassia esterna occupa una piccola area del cielo e l'elevata densità di stelle non consente di studiare una singola stella con sufficiente dettaglio per rilevare le tracce di un pianeta . Di conseguenza, la ricerca a lunghezze d'onda ottiche in una galassia esterna non era fattibile fino ad ora e nessun esopianeta al di fuori della nostra galassia era stato scoperto. L'ultima ricerca è rivoluzionaria e cambia le carte in tavola perché sembra superare questa limitazione osservando i cali di luminosità alle lunghezze d'onda dei raggi X (anziché a quelle ottiche), aprendo la strada alla ricerca di esopianeti in altre galassie.
Le binarie a raggi X (XRB) nelle galassie esterne sono considerate ideali per la ricerca di esopianeti . Queste (ovvero le XRB) sono una classe di stelle binarie composte da una stella normale e una stella collassata, come una nana bianca o un buco nero . Quando le stelle sono sufficientemente vicine, il materiale della stella normale viene attratto dalla gravità verso la stella densa. Di conseguenza, il materiale in accrescimento vicino alla stella densa si surriscalda ed emette raggi X, apparendo come una brillante sorgente di raggi X (XRS).
Con l'obiettivo di individuare pianeti in orbita attorno a sistemi binari a raggi X (XRB), il team di ricerca ha cercato cali di luminosità nei raggi X emessi dai brillanti sistemi binari a raggi X (XRB) in tre galassie esterne: M51, M101 e 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 innovativo anche perché ha condotto con successo per la prima volta la ricerca di esopianeti alla lunghezza d'onda dei raggi X. In senso più ampio, questa storica scoperta di un esopianeta al di fuori della nostra galassia estende il campo di ricerca degli esopianeti ad altre galassie esterne, con importanti implicazioni per la ricerca di vita intelligente extraterrestre.
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Fonti:
- 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 Versione preprint disponibile su https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf
- NASA. Chandra vede prove di un possibile pianeta in un'altra galassia. Disponibile online su https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/
- NASA. Scienza – Oggetti – Stelle binarie a raggi X. Disponibile online su https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html
- 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
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