Primo pianeta extragalattico scoperto in galassia lontana 31 milioni di anni luce?

Il pianeta M51-ULS-1b potrebbe orbitare intorno ad un residuo stellare, forse una nana bianca, che a sua volta sta succhiando materiale da un'enorme stella compagna (credito: NASA/CXC/M. Weiss, XMM-Newton)

Dato che sono stati scoperti tanti pianeti intorno alle stelle della nostra galassia, è naturale pensare che anche nelle altre galassie la presenza di pianeti intorno alle stelle sia più o meno la norma. Se però è difficile scoprire i pianeti intorno alle stelle della nostra galassia, anche le stelle più vicine, individuarli intorno alle stelle di altre galassie è al momento quasi impossibile. Un team di ricercatori pensa però di esserci riuscito utilizzando quello che chiamano come un “approccio diverso” basato sull’acquisizione di raggi X e i dati raccolti dal telescopio spaziale dell’ESA XMM-Newton.

M51-ULS-1b primo pianeta extragalattico?

Proprio con questo metodo i ricercatori credono di aver individuato quello che potrebbe essere il primo pianeta extragalattico, un candidato che hanno chiamato M51-ULS-1b che dovrebbe orbitare intorno ad una stella facente parte di un sistema binario a sua volta collocato nella galassia M51a, denominata anche come “galassia vortice”. Si tratta di una galassia a spirale che interagisce gravitazionalmente con la sua compagna, NGC 5195, e che si trova ad una distanza di 31 milioni di anni luce da noi.

Stelle binarie a raggi X

Rosanne Di Stefano, astrofisica dell’Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics di Cambridge, Massachusetts, con l’aiuto della collega Nia Imara dell’Università della California, Santa Cruz, ha cominciato nel 2018 a cercare pianeti extragalattici intorno a stelle binarie a raggi X. Si tratta di coppie di stelle che di solito emettono una grossa quantità di radiazione sulla lunghezza d’onda dei raggi X.
Si pensa che queste emissioni siano la causa del “risucchio” di materiali vari da parte di una stella nei confronti dell’altra. Di solito la coppia è composta da una stella di dimensioni normali e da una nana bianca o una stella di neutroni, più raramente un buco nero. Le stelle binarie ai raggi X si formano quando, in un sistema binario di due stelle che ruotano una intorno all’altra, una delle due collassa diventando una nana bianca una stella di neutroni. È proprio allora che inizia il processo di “ladrocinio” di materiale da parte dell’altra stella non collassata.

Sfruttare il metodo del transito con i raggi X

L’emissione di raggi X può essere interrotta, qualora il sistema binario si trovi nella posizione perfetta dal nostro punto di vista terrestre, dal passaggio di un pianeta e questa breve interruzione di segnalare può essere intercettata dalla Terra. Si tratta di un analogo del “classico” sistema del transito che gli astronomi oggi usano per individuare i pianeti extrasolari nella nostra galassia solo che in questo caso si usano i raggi X come fonte di luce.

Individuazione del candidato nella galassia “vortice” e prime ipotesi

È quello che hanno cercato di fare le due ricercatrici esaminando 2624 casi di possibili transiti in altre galassie: la suddetta galassia “vortice”, M101 (la galassia Girandola) e M104 (la galassia Sombrero). Sono riusciti a individuare solo un caso interessante, quello della galassia vortice. In questo caso l’interruzione del segnale ai raggi X era stata registrata il 20 settembre 2012.
A quel punto le ricercatrici, utilizzando i dati raccolti dai telescopi spaziali XMM-Newton e Chandra, hanno escluso varie cause che potevano provocare l’interruzione: eventuali nubi di gas che passavano davanti alla stella, un’ulteriore terza stella come una nana marrone o una nana rossa, fluttuazioni naturali nello stesso segnale e altre ancora.

Probabilmente è un pianeta gassoso

Sono giunti alla conclusione, effettuando anche delle simulazioni al computer, che probabilmente era stato un pianeta, forse un gigante gassoso, ad aver bloccato il segnale, un pianeta che i ricercatori hanno denominato M51-ULS-1b. Credono, inoltre, che il sistema binario sia composto da una stella enorme e da un residuo stellare, forse una stella di neutroni o un buco nero.
Naturalmente si tratta solo di ipotesi, anche difficili da confermare vista l’enorme distanza che ci separa da questo sistema, ma in ogni caso il metodo usato in questo studio resta valido e, con un po’ di fortuna, potremmo trovare in futuro altri candidati di pianeti extragalattici.

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Note e approfondimenti

  1. A possible planet candidate in an external galaxy detected through X-ray transit – Google Drive (PDF) (IA) (DOI: 10.1038/s41550-021-01495-w)

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