على الرغم من أنه تم الكشف سابقا عن العديد من الكواكب “المارقة” خارج المجرة إلا أن جميعها كانت لا تدور حول أي نجم، لذا فإن هذا الكوكب الخارجي الجديد هو أول كوكب يتم اكتشافه يدور حول نجوم في مجرة أخرى. وليس مجرد مجرة وإنما في مجرة M51 ، مجرة الدوامة المذهلة ، التي تقع على بعد 23 مليون سنة ضوئية.
في العقود الأخيرة ، اكتشف علماء الفلك أكثر من 4000 كوكب خارجي ، أو عوالم تدور حول نجوم أخرى. وهي تتراوح من الكواكب الصخرية الصغيرة إلى عمالقة الغاز العملاقة ، لكن لديهم جميعًا شيء واحد مشترك. حيث أن كل كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول نجم كان موجودًا حتى الآن في مجرتنا درب التبانة. وذلك أمرا طبيعيا لأن نجوم مجرة درب التبانة هي أقرب النجوم إلينا ، من الناحية الكونية.
لكن العلماء الآن في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية – بقيادة روزان دي ستيفانو – استخدموا بيانات الأشعة السينية لاتخاذ خطوة عملاقة عبر الفضاء خارج المجرة ، للعثور على أول كوكب يدور حول نجوم في مجرة أخرى.
يبدو أن الكوكب – الذي لا يزال مرشحًا في هذه المرحلة – يدور حول نظام نجمي ثنائي – أي نجمان في مدار مشترك – في مجرة الدوامة (M51) ، وهي مجرة نراها وجهاً لوجه ، على مدى مذهل يبلغ 23 مليون سنة ضوئية من الأرض.
تم تسمية هذا الكوكب بـ M51-ULS-1b ، ويُقدر أنه أصغر قليلاً من كوكب زحل ويدور حول نجومه حوالي 10 أضعاف المسافة من الأرض إلى الشمس.
من الجدير ذكره أنه تم اكتشاف هذا الكوكب لأول مرة في 20 سبتمبر 2012 بواسطة مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا ، لكن لم يلاحظه أحد في مجموعات البيانات في ذلك الوقت وتم العثور عليه مؤخرا بواسطة دي ستيفانو وزملاء آخرين.
إنه اكتشاف مثير ، ولكن كيف فعل علماء الفلك ذلك ، خاصة عندما يكون من الصعب العثور على كواكب في مجرتنا فكيف استطاعوا ذلك في مجرة أخرى ! ؟
الجواب هو أن هذا النظام النجمي الثنائي فريد إلى حد ما حيث أن أحد النجمين في هذا الثنائي هو ببساطة نجم ضخم لكن يُعتقد أن الآخر هو بقايا نجمية ، إما نجم نيوتروني أو ثقب أسود. يتم استهلاك النجم الهائل تدريجيًا من قبل النجم النيوتروني أو رفيق الثقب الأسود ، وكلاهما سيكون له قوة جاذبية شديدة.
يطلق الغبار الناتج كميات هائلة من الطاقة على شكل أشعة سينية ، وهي نفس الإشعاع الكهرومغناطيسي المستخدم لالتقاط صور داخل جسم الإنسان أو أشياء أخرى. كمية الأشعة السينية التي يتم إطلاقها ضخمة جدًا لدرجة أن هذا النظام الثنائي هو أحد ألمع مصادر الأشعة السينية في مجرة الدوامة بأكملها.
وأيضًا ، سواء كان الجسم المنبعث من الأشعة السينية نجمًا نيوترونيًا أو ثقبًا أسود ، فهو صغير جدًا ، وأصغر من الكثير من الكواكب.
حسب الفريق أنه إذا دار كوكب بحجم زحل حوله ، وعبر أمامه من وجهة نظرنا – بالطريقة التي يتم بها اكتشاف العديد من الكواكب الخارجية – فسوف يتم حجب هذا الجسم تمامًا.
نفى العلماء احتمالية أن يكون هذا الكوكب نجما آخر وذلك لأن النظام الثنائي أصغر من أن تتطور هناك أقزام بيضاء أخرى أو نجوم أخرى.
ماذا عن الاختلافات الطبيعية في سطوع النجم النيوتروني أو الثقب الأسود؟ مرة أخرى ، يقول الفريق إن هذا غير مرجح ، لأن ترددات الضوء المختلفة في الطيف كلها باهتة ثم تسطع مرة أخرى في نفس الوقت، وهو بالضبط ما يمكن توقعه من حدوث كسوف من قبل جسم أكبر يمر من الأمام:
إنه متماثل تقريبًا ، وله شكل نموذجي للعبور حيث يكون للمصدر والجسم العابر حجم مماثل. يتوقع الباحثون الآن أنه سيتم العثور على كوكبيين مرشحين إضافيين قريبًا:
تحتوي المحفوظات على بيانات كافية لإجراء استطلاعات مماثلة لاستطلاعاتنا أكثر من عشر مرات. لذلك نتوقع اكتشاف أكثر من عشرة من الكواكب المرشحة خارج المجرة الإضافية في مدارات واسعة.
بما أن مجرتنا وحدها تقدر الآن باحتوائها على بلايين من الكواكب ، وربما كواكب أكثر من النجوم ، فمن المنطقي أن نستنتج أن المجرات الأخرى تحتوي على ذلك أيضًا.
هذا الاكتشاف محير ، لكنه ليس في الواقع أول اكتشاف محتمل لكوكب في مجرة أخرى. كما ورد في EarthSky في فبراير 2018 ، أعلن علماء الفلك في جامعة أوكلاهوما (UO) عن أدلة على وجود كواكب متعددة في مجرة تبعد 3.8 مليار سنة ضوئية، والتي تحتوي على نجم زائف RX J1131-1231. والفرق الرئيسي بينها هو أنها كواكب “شريرة” حرة الطفو لا تدور حول أي نجوم، والدليل عليها أقل مباشرة، باستخدام تقنية العدسة الدقيقة حيث تعمل الجاذبية من النجوم الزائفة كعدسة مكبرة طبيعية. حيث يكبر النجم الزائف الضوء القادم من مجرته ، مما يسهل اكتشاف المعالم البعيدة.
تم هذا الاكتشاف أيضًا باستخدام تلسكوب تشاندرا . باستخدام نماذج العدسة الدقيقة في مركز الحوسبة الفائقة في OU ، قدر الباحثون أنه يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 2000 كوكب خارج المجموعة الشمسية في تلك المجرة ، بدءًا من كتلة القمر إلى كتلة كوكب المشتري.
يُعتقد الآن أيضًا أن الملايين أو أكثر من الكواكب المارقة مثل هذه موجودة في مجرتنا .
ومع ذلك ، سيكون كوكب M51-ULS-1b أول كوكب “منتظم” يُكتشف في مجرة قريبة تدور حول نجم. وهذا يبشر بالخير لاحتمال العثور على المزيد منه في السنوات المقبلة.
إذا كانت مجرتنا ، ومجرة الدوامة وغيرها مليئة بالكواكب ، فكم عدد العوالم التي قد تكون موجودة في الكون؟ إنه تفكير محير للعقل ، خاصة عندما ساد الاعتقاد لأول مرة بوجود حوالي 200 مليار مجرة في الكون المرئي ، لكن الدراسات الحديثة تقول أن هناك ما لا يقل عن 10 أضعاف هذا العدد ، أو 2 تريليون مجرة.
خلاصة القول: استخدم علماء الفلك بيانات الأشعة السينية لإجراء أول اكتشاف لكوكب خارج المجموعة الشمسية – المسمى M51-ULS-1b – يدور حول نجم في مجرة أخرى. يبدو أن الكوكب يدور في نظام نجمي مزدوج في مجرة الدوامة(M51) ، على بعد 23 مليون سنة ضوئية.
