Första tecknet på planet i annan galax

I skrivande stund finns det en katalog med närmare 5 000 kända planeter utanför solsystemet. Hittills har det bara gått att hitta planeter i vår egen galax, Vintergatan. Nu har forskare upptäckt vad som kanske kan vara det första tecknet på en planet i en helt annan galax.

Forskarna observerade en speciell typ av dubbelstjärna, en röntgenbinär, i Malströmsgalaxen (M51) omkring 30 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Jakthundarna. En röntgenbinär innehåller en kompakt död stjärna som drar till sig material från sin stjärnkompanjon. Materialet samlas i en skiva, en ackretionsskiva, och där uppstår stark röntgenstrålning som kan urskiljas på enorma avstånd.

Strålningen från denna röntgenbinär förmörkades plötsligt, men kom tillbaka efter tre timmar och lyste lika starkt som innan. Forskarna analyserade olika möjligheter och kom fram till att den förklaring som passade bäst var att ett kompakt objekt, som en planet, hade passerat framför källan. Kanske finns det en planet i omloppsbana kring denna röntgenbinär.

En av medförfattarna till studien är en svensk student vid universitetet i Princeton, Julia Berndtsson.

– Det här började egentligen när jag skulle börja sista året på gymnasiet. Jag kom in på ett sommarprogram i Boston och blev ihopparad med astrofysikern Rosanne Di Stefano. Vi jobbade tillsammans i sex veckor, intensivt, och tittade på data från röntgenbinärer.

Tillsammans sökte de efter händelser som på olika sätt stack ut i observationerna. Det kunde vara om källan plötsligt flammade upp, eller tappade ljusstyrka. Då hittade de den här plötsliga förmörkelsen.

– Det fanns redan artiklar som förklarade den med att röntgenbinären har en ackretionsskiva med en tätare klump i som tillfälligt kom i vägen. Men det fanns en massa frågor som kvarstod, säger Julia Berndtsson.

Hon fortsatte att arbeta med frågan, läste artiklar och funderade över vad som krävdes för att avgöra om det var en klump i ackretionsskivan eller något helt annat. Sedan kontaktade Rosanne Di Stefano andra experter på röntgenbinärer, och personer som kunde komma med relevanta kommentarer. Tillsammans skrev de artikeln där de föreslår att det skulle kunna vara fråga om en planet.

Varför är det intressant att leta efter planeter i andra galaxer?

– Dels handlar det om att förstå hur universum är strukturerat. Man kan ju anta att det inte borde vara något speciellt med vår galax – det man ser här borde man se i andra galaxer.

– Dels kan man få reda på något om hur de här röntgenbinärsystemen bildas. Det här är ett kompakt system med en neutronstjärna eller ett svart hål, och om man skulle hitta en planet som kretsar kring ett svart hål så är det också en helt ny grej.

Hur kan ni veta om det verkligen var en planet?

– Anledningen till att vi inte tror att förmörkelsen orsakades av ett objekt utanför systemet är dels att vi jämförde bilder i optiskt ljus och röntgen för att se om det fanns några tecken på något som rörde sig i området – vi hittade inget som stack ut. Sen är det också en statistisk grej, att det är väldigt osannolikt att någonting som inte hör ihop med systemet bara råkar befinna sig i samma synfält. Det är så stora avstånd och det är så precist med vinklarna. Sannolikheten att det skulle hända är väldigt liten. Vi gjorde en noggrann analys och slutsatsen blev att den mest sannolika förklaringen är ett objekt i planetstorlek i omloppsbana i systemet.

– Rosanne hade tidigare varit medförfattare till en artikel där de hade kommit på att själva källan som skickar ut röntgenstrålningen i en röntgenbinär är väldigt väldigt liten. Den har ungefär samma storlek som en planet. Teoretiskt sett, om det skulle finnas en planet i ett sånt här system, så skulle den kunna orsaka en total förmörkelse. Så det fanns med på listan över vad vi letade efter.