自 1992 年首次探测到第一颗系外行星以来，天文学家已经发现了数千颗其他行星。事实上，他们估计银河系拥有 400 亿颗行星。
因此，很容易想象其他星系中也普遍存在行星，特别是那些看起来与我们银河系相似的星系。但当谈到发现这些行星时，就存在一个问题。
从地球上看，其他星系太遥远，恒星又挤在如此小的空间区域内，以至于很难辨认出单独的恒星，更不用说它们周围行星的影响了。因此，星系外的行星遗憾地逃过了天文学家的探测。
如今，哈佛-史密森天体物理学中心的 Rosanne Di Stefano 和几位同事表示，他们在距离地球约 2300 万光年、位于大熊座附近的 M51 漩涡星系中发现了一个候选行星。这颗外星世界，被命名为 M51-ULS-1b，可能比土星稍小，并以大约是地球到太阳距离十倍的距离绕着一个双星系统运行。
这次观测之所以成为可能，是因为一系列特殊条件。这颗行星的主双星系统由一颗中子星或黑洞组成，它以极快的速度吞噬着附近一颗巨大的恒星。星尘的坠落释放出巨大的能量，使得这个系统成为整个漩涡星系中最明亮的 X 射线源之一。事实上，其 X 射线亮度大约是太阳在所有波长下的总输出的一百万倍。
极其明亮的 X 射线源在漩涡星系中非常稀少且分布分散。这意味着它们很容易在普通恒星的背景下被辨识出来。
X 射线图像
而这些 X 射线的来源——黑洞或中子星——非常微小。这意味着，一颗绕着十亿公里外运行的土星大小的行星，如果从地球的视线方向正前方经过，可以完全遮挡住 X 射线源。
2012 年 9 月 20 日，这似乎正是发生的情况。幸运的是，轨道上的钱德拉 X 射线天文台当时正在观测。X 射线源的光度急剧下降至零，然后重新出现，整个凌星过程持续了大约 3 小时。
当时，没有人注意到，因为钱德拉的数据集还没有被用来搜索如此短期的变化。但当 Di Stefano 和同事们进行分析时，这些明显的迹象清晰可见。
X 射线源以这种方式变暗有多种原因。一种是存在另一颗小恒星，例如白矮星，它遮挡了 X 射线源。该团队表示，M51-ULS-1b 不可能是一颗白矮星或其他类型的恒星，因为这个双星系统太年轻，不可能在其附近演化出这样的天体。
另一种潜在的解释是自然变化，可能是由于坠入黑洞或中子星的物质中断。Di Stefano 和同事表示，在这些情况下，光度会以一种特征性的方式变化，高能光频率比低能光频率变化更快，并以不同的方式重新亮起。
凌星时间
但在此例中，所有光频率同时变暗并重新出现，表明发生了凌星。“它大致对称，形状类似于凌星事件，其中源和凌星天体的大小相当，”他们说。
现在，首个星系外候选行星已经出现，Di Stefano 和同事们表示，很可能会很快发现更多。该团队仅搜查了钱德拉 X 射线数据的一部分就发现了这个新的行星候选者。
这些数据还有很多。“档案中包含足够的数据，可以进行我们这样规模的十倍以上的调查，”该团队表示。“因此，我们预计将发现十几个轨道较宽的额外星系外候选行星。”而且数据也在不断收集。
所以，虽然 M51-ULS-1b 可能是第一个在另一个星系中发现的候选行星，但它不太可能是最后一个。敬请关注。
参考：M51-ULS-1b：第一个外部星系行星候选者 arxiv.org/abs/2009.08987
