天文學(xué)家或首次發(fā)現(xiàn)銀河系外行星

美國(guó)哈佛-史密森天體物理學(xué)中心25日發(fā)布聲明說，美國(guó)國(guó)家航空航天局的一個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡可能首次捕捉到了銀河系外一顆行星。

【新行星】

這枚“可能候選行星”位于2800萬(wàn)光年外的旋渦星系“梅西耶51a”，由美國(guó)航天局錢德拉X射線天文臺(tái)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。這個(gè)望遠(yuǎn)鏡位于距離地球13.9萬(wàn)公里的太空位置。

聲明說，相比先前發(fā)現(xiàn)的數(shù)千顆系外行星，這顆行星距離地球更遠(yuǎn)，比前者與地球的距離遠(yuǎn)“數(shù)千倍”。系外行星指太陽(yáng)系外的行星，先前發(fā)現(xiàn)的所有系外行星均位于銀河系內(nèi)，距離地球最遠(yuǎn)不到3000光年。

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》報(bào)道，研究人員在最新一期英國(guó)《自然·天文學(xué)》雜志發(fā)表44頁(yè)長(zhǎng)的報(bào)告，宣布發(fā)現(xiàn)這顆行星的詳細(xì)過程。

【新方法】

研究人員說，他們的研究方法可能為人類探索宇宙未知世界翻開新篇章，使發(fā)現(xiàn)銀河系外行星成為可能。

天文學(xué)家通常以凌日法探測(cè)系外行星。這種方法的原理是，行星從恒星前方經(jīng)過時(shí)，可觀測(cè)到恒星微弱變暗。天文學(xué)家利用望遠(yuǎn)鏡長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)大量恒星，掃描并記錄它們的亮度變化，尋找系外行星存在的線索。

這種方法幾乎總能成功發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)的行星，但探測(cè)銀河系外的行星卻常以失敗告終。對(duì)此，主要研究人員羅桑娜·迪斯特凡諾說，部分原因在于，對(duì)于距離過于遙遠(yuǎn)的星體，望遠(yuǎn)鏡能接收到的光有限，視野中的天體較多，難以辨別。

他們因此以X射線雙星系統(tǒng)為研究對(duì)象，以凌日法原理觀測(cè)這些系統(tǒng)發(fā)出的X射線強(qiáng)度變化，尋找銀河系外的行星。X射線雙星系統(tǒng)通常有一顆致密星和一顆伴星。致密星通常是中子星或黑洞，不停從伴星吸引氣體，周圍區(qū)域因此變得過熱、發(fā)出X射線。這種雙星系統(tǒng)發(fā)出X射線的區(qū)域極小，遇有行星越過致密星產(chǎn)生“凌日”現(xiàn)象時(shí)，更易觀測(cè)。

【待驗(yàn)證】

觀測(cè)銀河系外3個(gè)星系中的逾200個(gè)X射線雙星系統(tǒng)后，研究人員只探測(cè)到一個(gè)“候選行星”。

這顆行星“凌日”過程持續(xù)約3個(gè)小時(shí)，這期間觀測(cè)到的雙星系統(tǒng)發(fā)出的X射線降為零。研究人員推測(cè)這顆行星體積與土星相似，距該系統(tǒng)致密星的距離兩倍于土星到太陽(yáng)的距離。

觀測(cè)到這顆“候選行星”后，研究人員用了9年時(shí)間排除了觀測(cè)不到X射線的其他原因，最終認(rèn)為這種現(xiàn)象應(yīng)由行星“凌日”造成，并將這顆行星命名為M51-1。

研究人員承認(rèn)，仍需更多數(shù)據(jù)支持他們的發(fā)現(xiàn)，甚至還需再次觀測(cè)“凌日”發(fā)生。然而，研究人員不確定這顆行星下次何時(shí)“凌日”，只知道由于公轉(zhuǎn)軌道巨大，需要約70年時(shí)間。（袁原）