Avastada võidi esimene eksoplaneet teises galaktikas

Eksoplaneete ehk planeete, mis tiirlevad teiste tähtede ümber on praeguse seisuga avastatud üle 4000 ja nende arv tõuseb pidevalt. Kõik need on aga avastatud tähtede ümbert, mis kuuluvad meie Linnutee galaktikasse, kusjuures neist enamus asuvad Maast vähem kui 3000 valgusaasta kaugusel - kosmilises mõttes meie naabruskonnas. Nüüd on viimaks leitud üsna häid tõendeid eksoplaneedist teises galaktikas, mis asub meist 28 miljoni valgusaasta kaugusel.

Jutt käib suhteliselt kuulsast galaktikast tähisega Messier 51 ja hüüdnimega Veekeerise galaktika, mille leiab Suure Vankri tiputähest Alkaidist mõne kraadi kauguselt ning mida koos selle vahetu naabri NGC 5195-ga võib vaadelda amatööteleskoobi või isegi korraliku binoklipaari abil. Tegemist spiraalgalaktikaga, mille läbimõõt on umbes 70 tuhat valgusaastat ning mis sisaldab sadakond miljardit tähte. 1845. aastal tuvastas astronoom William Parsons selles esimese uduna (toona arvati, et galaktikad on Linnutees asuvad moodustised) spiraalstruktuuri, kuigi selle ja teiste udude tõelise olemuse mõistmiseni kulus veel veidi üle poole sajandi.

Veekeerise galaktika M51 ja selle kaaslane NGC 5194 nähtavas valguses Hubble kosmoseteleskoobi vahendusel.

Seniavastatud (Linnutee) eksoplaneetidest enamus on leitud niinimetatud transiidi või eestipäraselt ülemineku meetodil. Selleks jälgitakse massiliselt ja pidevalt meile suhteliselt lähedal asuvate tähtede heledust ning kui neist mõne heledus äkiliselt ja perioodiliselt langeb, saab järeldada, et selle ümber tiirleb planeet, mis liigub vahepeal tähe ja meie vahelt läbi. Languse määr annab infot planeedi suuruse kohta ja perioodist saab järeldada kaua sellel ühe tiiru tegemiseks kulub. Sellel meetodil on aga tõsiseid piiranguid. Esiteks peab vaatlema korraga väga paljusid tähti, kuna neist vaid murdosal tiirlevad planeedid sellises tasandis, mis lõikub juhuslikult meie vaatesuunaga. Teiseks ei saa selle abil tuvastada väga kaugel asuvaid eksoplaneete, kuna nende poolt põhjustatud langus ematähe valguses on enamasti väga väike ning detektorid ei suuda seda nõrkade ja kaugete tähtede puhul tuvastada. Teistes galaktikates asuvate üksikute tähtede valgus on aga niivõrd nõrk, et tänapäevase tehnoloogia abil me nende puhul planeedi ülemineku tuvastamisest rääkida ei saa.

Esimese teises galaktikas avastatud planeedikandidaadi arvatav orbiit röntgenkaksiku ümber. Nool näitab meie vaatesuunda Maalt.

Ameerikas Cambridges asuva Harvardi ja Smithsoniani Astrofüüsika Keskuse astronoomid on aga juba mõni aeg otsinud eksoplaneete kasutades pisut teistsugust lähenemist. Nimelt on nad vaadelnud tähti, mida nimetatakse heledateks röntgenkaksikuteks. Need on üksteise ümber tiirlevad kaksiktähed, millest üks on oma elu lõpus supernoovana plahvatanud ning sellest on järele jäänud kas neutrontäht või must auk. Asudes oma kaastähele piisavalt lähedal, tõmbavad need tihedad tähejäänukid teiselt tähelt ainet enda lähistele, kus see kuumeneb ning hakkab kiirgama tugevas röntgenkiirguses. Sellist sorti kiirgust on võimalik registreerida väga kaugete vahemaade tagant kasutades selleks NASA Chandra röntgenobservatooriumit, mis on viimased 22 aastat Maa orbiidilt taevast jälginud. Kuna taoliste kaksiktähtede röntgenallikas on suhteliselt pisike ja mõõtmetelt võrreldav eksoplaneedi endaga, võib nende ümber tiirlev planeet meie vaatenurgast selle enamuses või täielikult kinni katta.

All animatsioon planeedi üleminekust röntgenkiirguses säravast neutrontähest või mustast august:

Aasta tagasi, peale sadade teistes galaktikates asuvate röntgenkaksikute jälgimist, leidis eelmainitud töörühm ühe sellise eksoplaneedisüsteemi kandidaadi Veekeerise galaktikast, mis kannab tähist M51-ULS-1. Selles süsteemis tiirleb must auk või neutrontäht ümber sinise hiidtähe, mille mass on umbes 20 Päikest. Vaatlused Chandraga näitasid, et eelmine aasta kadus selle süsteemi röntgenallikas umbes kolmeks tunniks täielikult ära. Kuigi sarnastele langustele röntgenkiirguses on ka teisi seletusi (gaasi- või tolmupilv), on töörühm peale pikki analüüse piisavalt enesekindel väitmaks, et tegemist võib olla kaksiktähe ümber tiirleva kusagil Saturni mõõtu planeediga, millele kulub ühe tiiru tegemiseks ligikaudu 70 aastat.

Täielikust kindlusest (kui selline asi üldse eksisteerib) on asi muidugi veel kaugel ning iga väga suur avastus vajab ka väga häid tõendeid. Paraku tähendab kahtlustava planeedi 70 aastane tiirlemisperiood, et me peame ootama kusagil 69 aastat, enne kui see taaskord röntgenallika eest läbi läheb (kui läheb) ning selle olemasolu kinnitust leiab. Töögrupp on seetõttu palunud teistel astronoomidel nende andmed ja analüüsid eriti ettevaatlikult ja skeptiliselt üle vaadata, kuna mida karmimale kriitikale teooria vastu peab, seda tõsiseltvõetavam see kokkuvõttes on.

Kõnealuse röntgenkaksiku asukoht Veekeerise galaktikas. Vasakpoolne foto röntgenkiirguses, parempoolne optilises ehk nähtavas.

Samal ajal jätkavad nemad ja kindlasti varsti ka teised astronoomid röntgenkaksikute vaatlusi teistes galaktikates. Teiste hulgas meile lähimas Andromeeda hiidspiraalgalaktikas, kust võidakse juba peagi leida ka lühema perioodiga planeedikandidaate.

Link uurimusele: https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf