Pierwsze potwierdzone odkrycie planety poza Układem Słonecznym (inaczej Planeta pozasłoneczna) było przełomowym wydarzeniem. I chociaż początkowe odkrycia zostały dokonane przy użyciu tylko naziemnych obserwatoriów, a zatem było ich niewiele i daleko, badania egzoplanet znacznie wzrosły wraz z rozmieszczeniem teleskopów kosmicznych, takich jak Kepler teleskop kosmiczny.
Na dzień 1 lutego 2018 r. 3728 planety zostały potwierdzone w 2794 systemach, z 622 systemami posiadającymi więcej niż jedną planetę. Ale teraz, dzięki nowym badaniom zespołu astrofizyków z University of Oklahoma, odkryto pierwsze planety poza naszą galaktyką! Korzystając z techniki przewidywania ogólnej teorii względności Einsteina, zespół znalazł dowody na istnienie planet w galaktyce odległych o około 3,8 miliarda lat świetlnych.
Badanie, które szczegółowo opisuje ich odkrycie, zatytułowane „Sondowanie planet w galaktykach pozagalaktycznych za pomocą mikrosoczewkowania Quasar”, niedawno pojawiło się w The Astrophysical Journal Letters. Badanie zostało przeprowadzone odpowiednio przez Xinyu Dai i Eduardo Guerrasa, doktora habilitowanego i profesora z Wydziału Fizyki i Astronomii Homera L. Dodge'a na Uniwersytecie Oklahomy.
Ze względu na swoje badania para zastosowała technikę mikrosoczewkowania grawitacyjnego, która polega na sile grawitacji odległych obiektów w celu zginania i skupiania światła pochodzącego od gwiazdy. Gdy planeta przechodzi przed gwiazdą w stosunku do obserwatora (tj. Wykonuje tranzyt), światło mierzy się mierzalnie, które można następnie wykorzystać do ustalenia obecności planety.
Pod tym względem Grawitacyjne Mikrosoczewkowanie jest zmniejszoną wersją Soczewki Grawitacyjnej, w której obiekt pośredni (taki jak gromada galaktyk) służy do skupiania światła pochodzącego z galaktyki lub innego dużego obiektu znajdującego się poza nią. Zawiera także kluczowy element wysoce skutecznej metody tranzytowej, w której gwiazdy są monitorowane pod kątem spadku jasności w celu wskazania obecności egzoplanety.
Oprócz tej metody, która jest jedyną zdolną do wykrywania planet pozasłonecznych na naprawdę dużych odległościach (rzędu miliardów lat świetlnych), zespół wykorzystał również dane z NASA Obserwatorium rentgenowskie Chandra do badania odległego kwazara znanego jako RX J1131–1231. W szczególności zespół polegał na właściwościach mikrosoczewkowania supermasywnej czarnej dziury (SMBH) znajdującej się w centrum RX J1131–1231.
Oparli się również na OU Supercomputing Center for Education and Research, aby obliczyć zastosowane modele mikrosoczewkowania. Z tego zaobserwowali przesunięcia energii linii, które można wyjaśnić jedynie obecnością około 2000 niezwiązanych planet między gwiazdami kwazara - które były tak masywne jak Księżyc do Jowisza - na gwiazdę głównej sekwencji.
Jak wyjaśnił Xinyu Dai w niedawnym komunikacie prasowym University of Oklahoma:
„Jesteśmy bardzo podekscytowani tym odkryciem. Po raz pierwszy ktoś odkrył planety poza naszą galaktyką. Te małe planety są najlepszym kandydatem do podpisu, który zaobserwowaliśmy w tym badaniu przy użyciu techniki mikrosoczewkowania. Przeanalizowaliśmy wysoką częstotliwość podpisu, modelując dane w celu ustalenia masy. ”
Podczas gdy 53 galaktyki zostały odkryte w galaktyce Drogi Mlecznej przy użyciu techniki mikrosoczewkowania, po raz pierwszy zaobserwowano planety w innych galaktykach. Podobnie jak pierwsze potwierdzone odkrycie planety pozasłonecznej, naukowcy nie byli nawet pewnymi planetami w innych galaktykach przed tymi badaniami. To odkrycie sprawiło, że badania planet poza Układem Słonecznym osiągnęły zupełnie nowy poziom!
Jak wskazał Eduardo Guerras, odkrycie było możliwe dzięki ulepszeniom dokonanym zarówno w modelowaniu, jak i oprzyrządowaniu w ostatnich latach:
„To przykład tego, jak potężne mogą być techniki analizy mikrosoczewkowania pozagalaktycznego. Galaktyka znajduje się 3,8 miliarda lat świetlnych stąd i nie ma najmniejszej szansy na bezpośrednią obserwację tych planet, nawet przy użyciu najlepszego teleskopu, jaki można sobie wyobrazić w scenariuszu science fiction. Jesteśmy jednak w stanie je badać, odkrywać ich obecność, a nawet mieć pojęcie o ich masach. To bardzo fajna nauka. ”
W nadchodzących latach będą dostępne bardziej wyrafinowane obserwatoria, które pozwolą na jeszcze więcej odkryć. Należą do nich instrumenty kosmiczne, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (którego uruchomienie planowane jest na wiosnę 2019 r.) oraz naziemne obserwatoria, takie jak OverWhelmingly Large (OWL) ESO, Very Large Telescope (VLT), Extremely Large Telescope (ELT) i Colossus Telescope.
W tym momencie szanse są duże, że niektóre z tych odkryć będą w sąsiednich galaktykach. Być może wtedy możemy zacząć określać, jakie są wspólne planety w naszym Wszechświecie. Obecnie szacuje się, że w samej Galaktyce Mlecznej Drogi może być nawet 100 miliardów planet! Ale z szacunkową ilością 1–2 bilionów galaktyk we Wszechświecie… cóż, matematyka!
