První potvrzený objev planety za naší sluneční soustavou (aka. Extrasolar Planet) byl průlomová událost. A zatímco počáteční objevy byly učiněny pouze pomocí pozemních observatoří, a proto mezi nimi bylo jen málo a daleko, studium exoplanet značně vzrostlo s rozmístěním vesmírných dalekohledů, jako jsou Kepler kosmický dalekohled.
1. února 2018, 3 728 planety byly potvrzeny v 2 794 systémech, přičemž 622 systémů mělo více než jednu planetu. Ale nyní, díky nové studii týmu astrofyziků z University of Oklahoma, byly objeveny první planety za naší galaxií! Pomocí techniky předpovídající Einsteinovu teorii obecné relativity našel tento tým důkazy o planetách v galaxii vzdálených zhruba 3,8 miliardy světelných let.
Studie, která podrobně popisuje jejich objev, nazvaný „Sondážní planety v extragalaktických galaxiích pomocí kvasarové mikrolenzury“, byla nedávno uvedena Astrofyzikální dopisy v časopisech. Studii provedli Xinyu Dai a Eduardo Guerras, postdoktorandský výzkumný pracovník a profesor z Homer L. Dodge Katedry fyziky a astronomie na Univerzitě v Oklahomě.
Pro účely studia pár použil gravitační mikrolensingovou techniku, která se spoléhá na gravitační sílu vzdálených objektů, aby ohýbala a zaostřovala světlo přicházející z hvězdy. Když planeta prochází před hvězdou vzhledem k pozorovateli (tj. Vytváří tranzit), světlo měřitelně klesá, což pak může být použito ke stanovení přítomnosti planety.
V tomto ohledu je gravitační microlensing zmenšenou verzí gravitačního objektivu, kde je intervenující objekt (jako shluk galaxie) používán k zaostření světla přicházejícího z galaxie nebo jiného velkého objektu umístěného za ní. Zahrnuje také klíčový prvek vysoce účinné metody tranzitu, kde jsou hvězdy monitorovány na poklesy jasu, což ukazuje na přítomnost exoplanety.
Kromě této metody, která jako jediná dokáže detekovat extra solární planety na skutečně velké vzdálenosti (řádově miliardy světelných let), tým také použil data z NASA Rentgenová observatoř Chandra studovat vzdálený kvasar známý jako RX J1131–1231. Konkrétně se tým spoléhal na microlensingové vlastnosti supermasivní černé díry (SMBH) umístěné ve středu RX J1131–1231.
Při výpočtu modelů mikročoček, které použili, se také spoléhali na superpočítačové středisko OU pro vzdělávání a výzkum. Z toho pozorovali posuny liniových energií, které bylo možné vysvětlit pouze přítomností asi 2000 nenavázaných planet mezi hvězdami kvazaru - které se pohybovaly od tak masivních jako Měsíc po Jupiter - na hvězdu s hlavní sekvencí.
Jak vysvětlil Xinyu Dai v nedávné tiskové zprávě University of Oklahoma:
"Jsme velmi nadšeni tímto objevem." Toto je poprvé, co někdo objevil planety mimo naši galaxii. Tyto malé planety jsou nejlepším kandidátem na podpis, který jsme pozorovali v této studii pomocí mikrolensingové techniky. Analyzovali jsme vysokou frekvenci podpisu pomocí modelování dat pro stanovení hmotnosti. “
Zatímco v galaxii Mléčná dráha bylo objeveno 53 planet pomocí techniky Microlensing, je to poprvé, kdy byly planety pozorovány v jiných galaxiích. Podobně jako první potvrzený objev extra solární planety, ani před touto studií vědci v jiných galaxiích neexistovali. Tento objev proto přinesl studium planet mimo naši sluneční soustavu na zcela novou úroveň!
A jak Eduardo Guerras naznačil, objev byl možný díky zlepšením v modelování a instrumentaci v posledních letech:
„Toto je příklad toho, jak mocné mohou být techniky analýzy extragalaktických mikrolenzur. Tato galaxie se nachází ve vzdálenosti 3,8 miliardy světelných let a nejmenší šance na přímé pozorování těchto planet není ani s nejlepším dalekohledem, jaký si lze představit ve scénáři science fiction. Jsme však schopni je studovat, odhalit jejich přítomnost a dokonce mít představu o jejich masách. To je velmi cool věda. “
V nadcházejících letech budou k dispozici sofistikovanější observatoře, které umožní ještě více v objevování. Patří sem kosmické nástroje, jako je James Webb Space Telescope (které má být spuštěno na jaře roku 2019) a pozemní observatoře, jako je dalekohled ESO s drtivou velikostí (OWL), dalekohled (VLT), dalekohled (ELT) a dalekohled Colossus.
V tomto okamžiku jsou šance, že některé z těchto objevů budou v sousedních galaxiích. Možná pak můžeme začít určit, jak běžné planety jsou v našem vesmíru. V současné době se odhaduje, že v galaxii Mléčná dráha může být až 100 miliard planet! Ale s odhadem 1 až 2 biliony galaxií ve vesmíru ... dobře, uděláte matematiku!
