Khi bạn nhìn lên các vì sao trên bầu trời đêm, hãy cân nhắc điều này: trung bình, mỗi ngôi sao bạn nhìn thấy đều có ít nhất một hành tinh quay quanh nó.
Có rất nhiều ngôi sao có thể nhìn thấy bằng mắt thường, vì vậy hãy tính xem phải có bao nhiêu hành tinh.
Quay quanh những ngôi sao sáng trên bầu trời đêm có thể là một số ngoại hành tinh kỳ lạ nhất mà bạn có thể nghĩ đến: sao Mộc và siêu Trái đất nóng như thiêu đốt, nhưng cũng có những hành tinh đá, đất đá quay quanh vùng có thể ở được xung quanh ngôi sao của chúng, có khả năng hỗ trợ sự sống.
Kể từ giữa những năm 1990, khi các ngoại hành tinh đầu tiên được phát hiện, đã có một sự bùng nổ trong việc săn lùng ngoại hành tinh, với nhiều đài quan sát trên mặt đất và kính viễn vọng không gian dành riêng cho việc tìm kiếm.
Hãy nghĩ về kính viễn vọng không gian Kepler hoặc Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh hoặc các sứ mệnh ít nổi tiếng hơn như kính viễn vọng NEID hoặc Kính viễn vọng Không gian Nancy Grace Roman.
Ngay cả Kính viễn vọng Không gian Hubble cũng đã được sử dụng để tìm kiếm các ngoại hành tinh và Kính viễn vọng Không gian James Webb mới ra mắt cũng sẽ tìm kiếm các ngoại hành tinh.
Nhưng cho đến nay, phần lớn cuộc săn lùng đã được thực hiện trong Thiên hà của chúng ta. Vậy còn những ngoại hành tinh nằm bên ngoài Thiên hà của chúng ta thì sao? Chúng ta có bao giờ có thể thoáng thấy chúng không?
Hóa ra các nhà thiên văn học có thể đã thoáng thấy ngoại hành tinh đầu tiên được phát hiện bên ngoài Thiên hà của chúng ta.
Nó nằm trong Thiên hà Xoáy nước nổi tiếng, M51, trong chòm sao Canes Venatici và cách Trái đất khoảng 28 triệu năm ánh sáng.
Bằng chứng về ngoại hành tinh đầu tiên bên ngoài Thiên hà của chúng ta đang mở đường cho một kỷ nguyên săn tìm hành tinh mới thú vị.
Tiến sĩ Rosanne Di Stefano là nhà vật lý thiên văn cao cấp tại Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian tại Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian.
Chúng tôi đã nói chuyện với Tiến sĩ Di Stefano để tìm hiểu thêm.
Có dữ liệu đã được Đài quan sát tia X Chandra và Đài thiên văn XMM-Newton, một dự án của châu Âu, thực hiện trong khoảng thời gian 20 năm.
Và cả hai đài quan sát này đều quan sát thường xuyên các thiên hà bên ngoài Dải Ngân hà. Có một số thiên hà, như M51, đã được quan sát nhiều lần trong nhiều năm.
Chúng tôi đang tìm kiếm sự sụt giảm trong phát xạ tia X, và điều chúng tôi nhận ra là việc một hành tinh đi qua phía trước nguồn tia X sẽ tạo ra một sự sụt giảm cho chúng ta biết rằng hành tinh đó đang ở đó. Đây là một tín hiệu khá lớn.
Nó thực sự liên quan đến cộng tác viên của chúng tôi, Ryan Urquhart, khi đó là một sinh viên mới tốt nghiệp, hiện là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Bang Michigan, người đã sử dụng M51 (còn được gọi là Thiên hà Xoáy nước), M101, Thiên hà Chong chóng và M104, Thiên hà Sombrero.
Vì vậy, đó là dữ liệu đã sẵn sàng cho chúng tôi.
Mỗi thiên hà có vài chục nguồn sáng và mỗi nguồn sáng này đã được quan sát nhiều lần trong khoảng thời gian 20 năm này.
Vì vậy, khi điều này được kết hợp với M51, chẳng hạn, có khoảng thời gian quan sát khoảng 10 ngày cho mỗi trong số hàng chục nguồn trong thiên hà đó.
Đây là một nguồn tài nguyên tuyệt vời để chúng tôi bắt đầu và đó là động lực của chúng tôi. Chúng tôi đã bắt đầu với các thiên hà khác, và bây giờ, trên thực tế, chúng tôi đã chuyển sang các thiên hà khác.
Chúng ta có thể biết kích thước của nó có thể tương tự như Sao Thổ và chúng ta cũng có thể biết đại khái tốc độ nó di chuyển xung quanh hệ nhị phân tia X này – khoảng 17km/s. Điều đó cho chúng ta biết rằng nó đang ở trong một quỹ đạo rộng.
Đó có lẽ là tất cả thông tin mà chúng ta sẽ biết bây giờ vì sẽ còn rất lâu nữa mới có một lần vận chuyển khác.
Có nhiều phương pháp được sử dụng trong Dải Ngân hà để tìm các ngoại hành tinh.
Ví dụ: bạn có thể sử dụng quá cảnh ở bước sóng quang học bằng cách lấy một ngôi sao thông thường đang phát ra ánh sáng quang học và tìm kiếm những gì thường là một vết lõm rất nhỏ khi một hành tinh đi qua phía trước.
Hoặc bạn có thể nghiên cứu vận tốc của một ngôi sao và xem nó đi tới đi lui.
Những phương pháp này sẽ không thể thành công ngay bây giờ ở các thiên hà khác bởi vì, nếu một thiên hà mục tiêu ở xa hơn 1.000 lần, thì bạn sẽ nhận được ánh sáng ít hơn một triệu lần.
Khi bạn nhìn vào các thiên hà khác ở bước sóng quang học và hồng ngoại, có hàng trăm tỷ ngôi sao có ánh sáng chồng chất.
Ngay cả khi bạn đang quan sát một phần rất nhỏ của thiên hà, ánh sáng mà bạn nhận được là hỗn hợp ánh sáng từ nhiều ngôi sao khác nhau và điều đó gây khó khăn – hoặc không thể vào thời điểm này – để thu được tín hiệu của một thiên hà. quá cảnh hoặc tín hiệu tinh tế khác.
Việc sử dụng tia X của chúng tôi đã cho phép phát hiện ra điều này, nhưng nó thực sự phụ thuộc hoàn toàn vào mức độ lớn của nguồn tia X so với hành tinh.
Đây là một cách săn ngoại hành tinh hoàn toàn mới. Chúng ta biết hơn 5.000 ngoại hành tinh trong Thiên hà của chúng ta đã được tìm thấy bằng các phương pháp khác.
Tầm quan trọng của một hành tinh thực sự phụ thuộc vào việc hành tinh đó hoặc hệ hành tinh đó có điều gì đó rất độc đáo về nó hay không.
Nhưng ở đây, chúng tôi đã sử dụng một phương pháp mới chưa từng được sử dụng trước đây.
Chúng tôi đã chỉ ra rằng nó có thể tìm thấy các hành tinh đi qua ngay cả trong các thiên hà khác và chúng tôi đã tìm thấy một hành tinh trong một loại hệ thống chưa từng được nghiên cứu về các hành tinh trước đây, vì vậy tôi có thể nói bởi vì nó mới nên nó chắc chắn rất quan trọng.
Cuộc phỏng vấn này ban đầu xuất hiện trong số tháng 4 năm 2022 của BBC Sky at Night Magazine .