尋找遙遠星系行星的新方法
10月25日發表在學術雜誌《自然天文》上的一項研究成果表明，在遙遠的2800萬光年外的星系中，似乎潛藏著土星大小的行星。如果得到確認，這將是迄今為止發現的距離最遠的行星。
2800萬年前，在遙遠的螺旋星系中，一顆年輕的藍色恆星陷入了困境。這顆恆星是與強大的夥伴天體(可能是黑洞或中子星)的聯星系統，夥伴的重力非常強，吸收了年輕恆星的外側。從恆星中剝離等離子體後，發射出了比太陽強100萬倍的X射線。
之後，有什麼東西從這顆閃耀著X射線的恆星前面經過，從我們的視野擋住了這顆恆星的光長達數小時。
2800萬年後的2012年，環繞地球的X射線望遠鏡捕捉到了來自這顆星球的訊號的短暫下降。宇宙物理學家羅珊娜·迪·斯蒂法諾率領的研究小組目前主張，阻擋X射線的這個神秘物體可能是迄今為止發現的距離最遠、環境最惡劣的行星。
根據論文，位於螺旋星系內的X射線聯星系統“M51-ULS-1”，在與太陽到天王星的距離差不多的位置上，被認為有土星大小的行星。
如果這顆行星真的存在的話，M51-ULS-1將成為第一個精確確認擁有“銀河系外行星”(在我們所屬的銀河系之外發現的行星)的星系。
哈佛·史密松天體物理學中心的研究人員迪·斯蒂法諾說：“這個行星候選者是在別的星系被發現的，這一事實令人震驚。”
這個天體是否真的是行星還沒有被確認，今後有必要觀察X射線的週期性衰減是否會多次發生。但是，該天體繞軌道一週預計需要數十年，如果進一步確認多次衰減的話，需要100年以上的時間。
美國麻省理工學院的系外行星研究者克里斯·伯克說：“即使有一定的知識，結果也要等到揭開蓋子才知道。”
儘管如此，這次的研究為我們尋找遙遠星系中的行星帶來了新的方法。另外，這表明行星也有可能存在於比目前所認為的更嚴酷的星系中。
尋找銀河系外行星的方法
天文學家在銀河系內尋找太陽系外行星的主要方法是觀測行星環繞的恆星，但要應用於其他星系中的恆星並不容易。迪·斯蒂法諾說：“例如，當物件距離我們1000倍遠時，我們能檢測到的光的強度就會減少到百萬分之一。”，“這是很大的不同。”
迄今為止，天文學家在尋找銀河系外的行星時，主要依靠引力透鏡效應。所謂引力透鏡效應，是指像恆星這樣的大天體使自身周圍的時空發生扭曲，從而使進入的光發生彎曲的現象。如果一顆恆星從遙遠的光源和地球之間穿過，從地球上看，由於該恆星的透鏡效應，會暫時聚集大量的光。
如果那顆恆星有行星的話，引力透鏡的形狀也會受到影響。舉個例子，如果在相機鏡頭上加上小玻璃塊，照片就會微微扭曲。透過檢測這種變化，可以推測恆星周圍是否存在行星。
透過這種方法，迄今為止已經在銀河系內發現了118顆行星，在銀河系外也檢測到了行星候選者。2004年，對仙女座星系進行觀測的研究人員表示，他們撿測到了不同於一般的引力透鏡訊號。而且2009年的追蹤調查暗示這個訊號的來源是有行星的恆星。
但是，這種方法幾乎無法瞭解恆星及其周圍行星的詳細情況。如果物件遠在千里之外，更是如此。仙女座星系的訊號異常是在望遠鏡照相機感測器的一個畫素內發生的。
2018年，迪·斯蒂法諾和哈佛大學的博士研究員、現在加利福尼亞大學聖克魯斯分校的尼亞·伊馬拉提出了在銀河系外尋找行星的另一種方法。那就是在被稱為X射線聯星的星系內尋找。
X射線聯星的形成是附近的兩顆恆星圍繞著對方旋轉，然後其中一顆死亡而崩潰，成為黑洞或被稱為中子星的密度極高的恆星的屍體。崩潰的天體巨大的重力猛烈地奪走了同伴恆星的物質，星系發出X射線的光芒。
如果行星在這種混沌的環境中存活下來的話，它偶然地穿過地球和X射線源之間，就有可能確認行星的存在。
沒有找到替代的解釋
2018年夏天，迪·斯蒂法諾和伊瑪拉的團隊對NASA的錢德拉X射線觀測衛星和歐洲航天局(ESA)的XMM-牛頓衛星收集的檔案資料進行了詳細調查，試圖尋找X射線雙星訊號的波動。很快，就發現了來自M51-ULS-1的候選訊號。
接下來，研究人員研究了M51-ULS-1的光衰減是否可以從行星以外的其他原因來解釋。因為X射線聯星的亮度有時會發生變化。到目前為止，還沒有找到能夠替代這種解釋。
在2012年的訊號中，所有能量的X射線幾乎為零，這強烈暗示有固體的不透明物體擋住了X射線。如果阻擋X射線的物體是塵雲，那麼至少一部分X射線應該能夠透過。
如果那個物體是恆星，它就會充當引力透鏡，在它透過的過程中，雙星不會像觀測到的那樣變暗，而是會變得更亮。
如果M51-ULS-1真的存在行星的話，那是非常殘酷的，因為它是在非常年輕的星系中生存下來的。伯克說：“在這個星系中形成行星是不可能的，因為它的活動太劇烈了。”
如果能在X射線聯星中發現更多的行星，這將成為了解星系產生行星有多容易的線索。迪·斯蒂法諾表示，希望研究人員能夠採用這種方法，調查銀河系內X射線雙星系統等更多的X射線檔案資料。
“透過這種方法，研究領域將會大大擴大。希望能得到廣泛的應用。”
