Σημάδια εξωπλανήτη που περιφέρεται γύρω από ένα άστρο σε έναν άλλο γαλαξία εντοπίστηκαν για πρώτη φορά! Οσο αναμενόμενο κι αν είναι, εκείνο που συμβαίνει στον δικό μας Γαλαξία (η ύπαρξη πλανητών γύρω από τα περισσότερα άστρα) να συμβαίνει και σε κάθε άλλο γαλαξία, η ικανότητα της επιστήμης να ανακαλύψει κάτι τόσο μικρό, τόσο μα τόσο μακριά είναι πραγματικά εντυπωσιακή και επεκτείνει την ικανότητα του ανθρώπου να γνωρίσει τον φυσικό κόσμο, από το πιο μικροσκοπικό έως το πιο μακροσκοπικό.

Οι πάνω από 5.000 επιβεβαιωμένοι και υποψήφιοι εξωπλανήτες που είχαν ανακαλυφθεί έως τώρα βρίσκονται έξω από το ηλιακό σύστημα αλλά μέσα στον Γαλαξία και μάλιστα σχεδόν όλοι σε απόσταση μέχρι 3.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Ο πρώτος εξωγαλαξιακός πιθανός εξωπλανήτης εντοπίστηκε στον σπειροειδή Γαλαξία Messier 51 (M51), γνωστό και ως Γαλαξία της Δίνης (Whirlpool Galaxy), εξαιτίας της όψης του. Ο Μ51 απέχει 28 εκατομμύρια έτη φωτός από τον δικό μας Γαλαξία! Βρίσκεται, δηλαδή, σχεδόν 10.000 φορές πιο μακριά από τον μακρινότερο εξωπλανήτη, που έχουμε ανακαλύψει στον Γαλαξία μας. Τα οπτικά τηλεσκόπια αλλά και τα τηλεσκόπια σε άλλα τμήματα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος είναι αδύνατο να εντοπίσουν τόσο αχνά ουράνια σώματα, όσο ένας εξωπλανήτης, σε τόσο μακρινή απόσταση.

Για να εντοπίσουν τον πιθανό εξωπλανήτη γύρω από το δυαδικό άστρο M51-ULS-1 του Γαλαξία της Δίνης, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν τα δύο υπάρχοντα τροχιακά τηλεσκόπια ακτίνων-Χ, το Chandra της αμερικανικής NASA και το XMM-Newton του ευρωπαϊκού ESA. Η τεχνική που αξιοποίησαν, ήταν αυτή των διαβάσεων, όπως και στην περίπτωση των ενδογαλαξιακών εξωπλανητών, δηλαδή η μείωση της φωτεινότητας του άστρου όταν ο εξωπλανήτης περάσει μπροστά του, στη γραμμή παρατήρησης του άστρου από τη Γη. Η διαφορά ήταν ότι έλεγξαν για διαβάσεις στο τμήμα του φάσματος που αφορά τις ακτίνες-Χ.

Τα δυαδικά άστρα ακτίνων-Χ αποτελούνται από έναν αστέρα νετρονίων ή μια μικρή μαύρη τρύπα και ένα κανονικό άστρο συνοδό. Ο αστέρας νετρονίων ή η μαύρη τρύπα τραβούν υλικό από το άστρο συνοδό και καθώς αυτό το υλικό υπερθερμαίνεται στην πορεία «καταβρόχθισής» του εκπέμπει ακτινοβολία στο φάσμα των ακτίνων-Χ. Επειδή η περιοχή που παράγει τις ακτίνες-Χ είναι σχετικά μικρή, η διάβαση του εξωπλανήτη μπορεί να μειώσει σημαντικά έως και να εξαφανίσει προσωρινά την εκπομπή ακτίνων-Χ.

Στην περίπτωση του M51-ULS-1, το άστρο συνοδός είναι ένας μεγάλος γαλάζιος ήλιος με μάζα 20 φορές τη μάζα του Ηλιου. Η μείωση της φωτεινότητας ακτίνων-Χ αυτού του δυαδικού άστρου, που παρατήρησαν οι αστρονόμοι, διήρκεσε περίπου 3 ώρες και έφτασε σχεδόν έως τον μηδενισμό. Με βάση αυτές και άλλες παρατηρήσεις, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι ο εξωπλανήτης πρέπει να έχει μέγεθος παρόμοιο με αυτό του Κρόνου και να περιφέρεται γύρω από τον αστέρα νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα σε διπλάσια απόσταση απ' ό,τι ο Κρόνος γύρω από τον Ηλιο. Αν αυτοί οι υπολογισμοί είναι σωστοί, αυτό σημαίνει ότι η επόμενη διάβαση θα γίνει περίπου σε 70 χρόνια, ενδεχόμενο που δεν ευχαριστεί τους επιστήμονες, καθώς η επιβεβαίωση της περιοδικότητας του φαινομένου και άρα της ύπαρξης του εξωπλανήτη θα αργήσει δεκαετίες. Επιπλέον, για να είναι σίγουροι ότι δεν θα τη χάσουν, καθώς ο υπολογισμός του έτους του εξωπλανήτη αυτού έγινε κατά χονδρική προσέγγιση, θα πρέπει να ξαναρχίσουν την παρατήρηση του M51-ULS-1 αρκετά χρόνια, ίσως και δεκαετίες νωρίτερα.

Οι αστρονόμοι πάντως απέρριψαν άλλες εναλλακτικές εξηγήσεις για το φαινόμενο της βύθισης της φωτεινότητας του M51-ULS-1, όπως το να οφείλεται στο πέρασμα ενός νέφους σκόνης και αερίων, ή σε κάποιον αφανή από τη Γη καφέ ή ερυθρό νάνο αστέρα. Αν πράγματι υπάρχει εξωπλανήτης στο σύστημα αυτό, πρέπει να έχει περάσει «διά πυρός και σιδήρου», καθώς επέζησε της έκρηξης υπερκαινοφανούς αστέρα, που δημιούργησε τον αστέρα νετρονίων ή τη μαύρη τρύπα. Αλλά και το μέλλον του είναι δυσοίωνο. Και ο συνοδός αστέρας μπορεί κάποια στιγμή να γίνει υπερκαινοφανής, λούζοντας και πάλι τον εξωπλανήτη με εξαιρετικά ισχυρές δόσεις ακτινοβολίας.

Οι ερευνητές εξέτασαν τις καταγραφές των δύο τροχιακών τηλεσκοπίων για συνολικά 238 άστρα τριών ουράνιων σχηματισμών του αστρονομικού καταλόγου Messier και μόνο στον M51-ULS-1 εντόπισαν πιθανό εξωπλανήτη. Ακόμη και όλα τα άστρα που εξετάστηκαν να έχουν πλανήτες, ο μη εντοπισμός τους δεν είναι παράξενος, καθώς η τεχνική της διάβασης απαιτεί να υπάρχει κατάλληλη γωνία παρατήρησης και η διάβαση να τύχει να γίνει κατά το χρονικό διάστημα που πραγματοποιείται η παρατήρηση. Τώρα σκοπεύουν να επεκτείνουν την έρευνά τους σε τουλάχιστον 20 ακόμη γαλαξίες. Η σχετική έρευνα θα διευκολυνθεί από νέες διαστημικές αποστολές του ESA και της NASA, όπως οι «Cheops», «Gaia», «Webb», «Plato» και «Ariel».

Το να υπάρχει ένας νεοσχηματισμένος εξωπλανήτης σε απόσταση 417 ετών φωτός από τη Γη δεν είναι κάτι παράξενο, δεδομένων των χιλιάδων εξωπλανητών (πλανητών σε άλλα αστρικά συστήματα) που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Και το γεγονός ότι ο πλανήτης αυτός είναι «νεογνό» επίσης δεν είναι παράξενο, καθώς όλοι οι εξωπλανήτες πέρασαν από αυτήν τη φάση και αναπόφευκτα κάποιοι θα εντοπιστούν ακριβώς όταν βρίσκονται σε αυτήν. Το ασυνήθιστο και πολύ σπάνιο είναι να μπορούμε να φωτογραφίσουμε απευθείας έναν εξωπλανήτη. Και αυτό ακριβώς έγινε με τον 2M0437b στον αστερισμό του Ταύρου, που είναι από τους νεαρότερους εξωπλανήτες για τους οποίους έχουμε απευθείας φωτογραφία.

Συνήθως είναι αδύνατο να φωτογραφίσουμε εξωπλανήτες ακόμη και με τα μεγαλύτερα υπάρχοντα τηλεσκόπια, επειδή είναι μικροί, ετερόφωτοι, βρίσκονται πολύ μακριά από τη Γη και πολύ κοντά στο άστρο τους, που τους κρύβει πίσω από το εκτυφλωτικό του φως. Ο εντοπισμός τους γίνεται τις περισσότερες φορές έμμεσα, είτε από την ελαφρά μείωση της φωτεινότητας του άστρου όταν τυχαίνει ο εξωπλανήτης να περάσει μπροστά απ' αυτό, στην ευθεία θέασης του άστρου από τη Γη, είτε από τη βαρυτική έλξη που ασκεί στο άστρο, κάνοντάς το να ταλαντώνεται γύρω από τη θέση του, μεταβάλλοντας ελαφρώς το μήκος κύματος που εκπέμπει. Σύμφωνα με το φαινόμενο Doppler, το μήκος κύματος μεγαλώνει όταν απομακρύνεται η πηγή από τον παρατηρητή και μικραίνει όταν πλησιάζει. Για να έχει εμφανή επίδραση πρέπει ο εξωπλανήτης να είναι αρκετά μεγάλος, αλλά τέτοιοι εξωπλανήτες συνήθως περιφέρονται γύρω από τα άστρα τους σε μικρή απόσταση, με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η φωτογράφισή τους.

Ο εξωπλανήτης 2M0437b είναι αρκετά μεγάλος, αλλά τυχαίνει να έχει τροχιά πολύ μακριά από το άστρο του, για την ακρίβεια 2,5 φορές πιο μακριά από την τροχιά του Πλούτωνα γύρω από τον Ηλιο. Οι εξωπλανήτες που βρίσκονται τόσο μακριά, είναι συνήθως ψυχροί και δεν εκπέμπουν υπέρυθρη ακτινοβολία. Εκεί, όμως, το νεαρό της ηλικίας του 2M0437b είναι που κάνει τη διαφορά. Επειδή είναι μόλις μερικών ...εκατομμυρίων ετών, ο εξωπλανήτης αυτός διατηρεί ακόμη θερμότητα από τη διαδικασία σχηματισμού του, με την επιφάνειά του να βρίσκεται γύρω στους 1.200 βαθμούς Κελσίου. Αυτό τον κάνει να λάμπει αχνά στο υπέρυθρο, αρκετά όμως για να είναι ορατός από τα γήινα τηλεσκόπια σε απόσταση εκατοντάδων ετών φωτός.

Ο 2M0437b έγινε αρχικά αντιληπτός από το τηλεσκόπιο «Subaru», το 2018, ενώ ακολούθησαν τριετείς λεπτομερείς παρατηρήσεις με το ακόμη ισχυρότερο τηλεσκόπιο «Keck», που έδειξαν ότι το φωτεινό σημείο ακολουθεί το άστρο (άρα δεν είναι κάποιο άστρο στο υπόβαθρο) και τα χαρακτηριστικά του συνάδουν με αυτά εξωπλανήτη. Αν, όπως έχει προταθεί, ο πολύ νεαρός εξωπλανήτης παρατηρηθεί και με το διαστημικό τηλεσκόπιο «Χαμπλ», θα μπορέσουν να προσδιοριστούν με μεγαλύτερη ακρίβεια η μάζα και η ηλικία του, ενδεχομένως και η χημική σύσταση της ατμόσφαιράς του.