Znalezienie planety w innej galaktyce jest wyjątkowo trudne. Mimo, że astronomowie zdają sobie sprawę, że poza Drogą Mleczną również istnieją systemy planetarne, istnienie żadnego z nich nie zostało potwierdzone. Nawet bardzo dobrym teleskopem ciężko jest oddzielić światło pochodzące od dwóch różnych gwiazd z innej galaktyki, a co dopiero dostrzec znajdujące się tam planety.

Wszystko zmienia się o 180° kiedy, zamiast obserwować w świetle widzialnym, prowadzi się obserwacje w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Ponieważ mniej obiektów świeci jasno w tym zakresie, dużo łatwiej jest rozróżniać ciała niebieskie. Prościej jest zatem badać je i szukać wśród nich planet.

Wiele bardzo jasnych obiektów z odległych galaktyk, kiedy spojrzeć na ich obraz w promieniowaniu rentgenowskim okazuje się być układami podwójnymi. Składają się z bardzo zwartego obiektu — gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury — oraz zwykłej gwiazdy. Pod wpływem wielkiej siły grawitacji materia ze zwykłej gwiazdy spada na bardziej zwarte ciało. Jest ona przyspieszana do wielkich prędkości, w wyniku czego ma wysoką temperaturę i intensywnie promieniuje w zakresie rentgenowskim. Astronomowie przewidują, że przejście planety na tle takiego obiektu zasłoniłoby go i wywołałoby to zauważalną zmianę w jego jasności.

Galaktyka Wir (M51) widziana przez teleskop XMM-Newton w promieniu rentgenowskim.

Można jednak zapytać, czym takie przejście się różniłoby się od zwykłego zjawiska tranzytu. W wypadku światła widzialnego promieniowanie dociera do Ziemi w dużej ilości z wielu źródeł. Jeśli chodzi o promieniowanie rentgenowskie, jest inaczej. Jego jasność przewyższa jasność Słońca miliony razy, a pochodzi z bardzo niewielkich obszarów (ostatnio badane ciało jest wielkości Jowisza). Zatem tranzytująca planeta może niemal całkowicie zasłonić gwiazdę.

Do badań użyto danych pochodzących z trzech galaktyk. Poszukiwano wśród nich gwiazd z charakterystycznym spadkiem na krzywych jasności. Znaleziono ciekawy sygnał z galaktyki Wir (M51) i postanowiono bliżej mu się przyjrzeć. Spadek jasności zaobserwowano w układzie podwójnym M51-ULS-1. Był on na tyle duży, że na kilka godzin promieniowanie docierające z układu zupełnie zniknęło.

Nie od razu było jasne, że nastąpił tranzyt planety na tle układu. Początkowo rozważano inne opcje, żeby je wykluczyć. Na samym początku odrzucono pomysł, że zjawisko spowodował tranzyt brązowego lub czerwonego karła. Badany układ podwójny jest zbyt młody, żeby związany był z nim obiekt w tak późnym stadium ewolucji.

Mało prawdopodobne jest również, żeby był to obłok pyłu lub gazu, ponieważ spadek jasności ma kształt charakterystyczny dla obiektu o dobrze zdefiniowanej powierzchni.

Wykluczono też możliwość fluktuacji jasności wywołanych zmianami zachodzącymi w źródle. Jeśli byłyby wywołane przez pewne zjawiska zachodzące w układzie, zmieniałaby się nie tylko jego jasność, ale też temperatura, a tak się nie dzieje.

Jeszcze jedną rozważaną opcją było przejście ciemniejszej gwiazdy na tle jej jaśniejszego kompana. Takie wydarzenie zostało zaobserwowane przez teleskop XMM-Newton i spowodowało znacznie dłuższą zmianę jasności, niż ta obserwowana w tym wypadku.

W odróżnieniu od tych wszystkich zjawisk tranzyt planety idealnie pasuje do kształtu krzywej jasności. Badacze są niemal pewni, że znaleźli rozwiązanie problemu.

Udało się uzyskać pewne dane o kandydacie na planetę pozagalaktyczną. Jest mniej więcej wielkości Saturna i okrąża układ podwójny w odległości dziesiątki razy większej od dystansu Ziemia-Słońce. Jedno okrążenie wokół układu trwa około 70 lat ziemskich. Ogromne promieniowanie do niej docierające czyni ją niezamieszkiwalną.

Fakt, że orbita planety jest bardzo duża, bardzo utrudnia prace badawcze, ponieważ nie będą mogły być powtórzone w najbliższym czasie. Dlatego też zespół prowadzący badania nie może jeszcze potwierdzić, czy obiekt ten faktycznie jest planetą pozagalaktyczną.

Mimo to jest to duży krok w kierunku odkrycia planety pozagalaktycznej. Jest to pierwszy kandydat na taki obiekt, który orbituje wokół jakiegoś znanego układu, w odróżnieniu od ciał znalezionych za pomocą soczewkowania grawitacyjnego. Byłaby to również pierwsza planeta orbitująca wokół rentgenowskiego układu podwójnego.

Pierwsza egzoplaneta została odkryta wokół pulsara, obiektu intensywnie emitującego w promieniowaniu rentgenowskim. Niezwykłym zbiegiem okoliczności jest to, że kandydat na pierwszą planetę pozagalaktyczną został odkryty w podobnym otoczeniu.

W planach jest badanie większej ilości obiektów o silnej emisji rentgenowskiej. Możliwe, że w najbliższej przyszłości uda się potwierdzić istnienie planet pozagalaktycznych.

Autor

Maria Puciata-Mroczynska