De planeet lijkt in een baan om een massieve ster te cirkelen die om een dode ster in het Whirlpoolstelsel draait
Het spiraalvormige Whirlpool-sterrenstelsel is mogelijk de gastheer van de eerste planeet die buiten de Melkweg is waargenomen.
Astronomen hebben mogelijk de eerste bekende planeet in een ander sterrenstelsel gezien.
De potentiële wereld, genaamd M51-ULS-1b, draait om zowel een massieve ster als een dode ster in het draaikolkstelsel, ongeveer 28 miljoen lichtjaar van de aarde. Het bestaan van het object, indien bevestigd, suggereert dat er veel andere extragalactische exoplaneten zouden kunnen zijn die wachten om ontdekt te worden, melden astronomen in een onderzoek dat in Natuurastronomie.
“We hebben waarschijnlijk altijd aangenomen dat er planeten zouden zijn” in andere sterrenstelsels, zegt astrofysicus Rosanne Di Stefano van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Massachusetts. “Maar om daadwerkelijk iets te vinden, is het iets moois. Het is een vernederende ervaring.”
Er zijn meer dan 4.800 planeten ontdekt die rond andere sterren dan de zon draaien, allemaal binnen de Melkweg. Er is geen reden om aan te nemen dat andere sterrenstelsels niet ook planeten herbergen. Maar de meest populaire jachttechnieken op exoplaneten zijn moeilijk uit te voeren met zulke verre sterren, die te veel samensmelten om ze één voor één te kunnen observeren.
In 2018 stelden Di Stefano en astrofysicus Nia Imara van de Universiteit van Californië, Santa Cruz voor: zoeken naar planeten rond extragalactische röntgendubbelsterren.
Röntgendubbelsterren bestaan meestal uit een massieve ster en de overblijfselen van een tweede massieve ster, die is ingestort tot een neutronenster of een zwart gat. De dode ster steelt materiaal van de levende ster en verwarmt het tot zulke hoge temperaturen dat het heldere röntgenstralen uitzendt die zich onderscheiden van de menigte van andere sterren.
Dat röntgengebied kan kleiner zijn dan een gigantische planeet, wat betekent dat als een planeet voor zo’n systeem kruist of passeert vanuit het perspectief van astronomen op aarde, het tijdelijk alle röntgenstralen kan blokkeren, waardoor de aanwezigheid van de planeet wordt onthuld.
Di Stefano en collega’s doorzochten gearchiveerde gegevens van NASA’s Chandra-röntgentelescoop op tekenen van knipperende röntgenbronnen (SN: 25-7-19). Het team bekeek in totaal 2.624 mogelijke transits in drie sterrenstelsels: M51 (het Whirlpool-stelsel), M101 (het Pinwheel-stelsel) en M104 (het Sombrero-stelsel).
Slechts één gaf een duidelijk planeetachtig signaal. Op 20 september 2012 had een object alle röntgenstralen van de röntgendubbele M51-ULS-1 gedurende ongeveer drie uur geblokkeerd.
“We zeiden: ‘Wauw. Zou dit het kunnen zijn?’” zegt Di Stefano.
Na het uitsluiten van gaswolken die voor de dubbelster passeren, fluctuaties in de röntgenbron zelf of andere verklaringen voor de dip, concluderen Di Stefano en collega’s dat het object hoogstwaarschijnlijk een planeet ter grootte van Saturnus was die in een baan rond de röntgendubbelster honderden maal de afstand tussen de aarde en de zon.
Dit is geen comfortabele omgeving voor de planeet. ‘Je wilt daar niet zijn’, merkt Di Stefano op. Ondanks de afstand tot de dubbelster van röntgenstraling, ontvangt de planeet evenveel energie in röntgenstraling en ultraviolette straling als een hete Jupiter-exoplaneet, die in slechts een paar dagen om zijn ster draait, ontvangt van een gewone ster (SN: 5/5/17).
“De mogelijkheid dat het team de transit van een extragalactische planeet heeft ontdekt, is behoorlijk intrigerend en zou een geweldige ontdekking zijn”, zegt astrofysicus Ignazio Pillitteri van het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica in Palermo. Hij zou graag zien dat de doorvoer opnieuw gebeurt om het te bevestigen.
Niet iedereen vindt het resultaat overtuigend. “Ik vind het artikel erg speculatief”, zegt astrofysicus Matthew Bailes van de Swinburne University of Technology in Melbourne, Australië. Als de planeet echt is, was het vinden ervan afhankelijk van veel toevalligheden: de baan moest perfect zijn uitgelijnd met het gezichtspunt vanaf de aarde, en het moest toevallig voor de röntgendubbelster passeren terwijl Chandra was op zoek.
Di Stefano antwoordt dat het feit dat haar team een signaal zag binnen zo’n klein aantal waarnemingen, suggereert dat er veel extragalactische planeten zijn. “Misschien hebben we geluk gehad”, erkent ze. “Maar ik denk dat het zeer waarschijnlijk is dat we niet speciaal waren. We zochten en we vonden iets omdat er iets te vinden was.”
Di Stefano verwacht deze specifieke planeet tijdens haar leven niet meer te zien. Het kan tientallen jaren duren voordat het weer voor zijn gaststerren passeert. “De echte test”, zegt ze, “is het vinden van meer planeten.”
