Un nuevo estudio plantea que, por primera vez, se podría haber encontrado un exoplaneta en otra galaxia. Si se confirmase, se abre una nueva manera de buscar exoplanetas, permitiendo realizar búsquedas en distancias mucho más grandes que lo que era posible hasta ahora…

Un exoplaneta en otra galaxia espiral

El posible exoplaneta estaría en la galaxia espiral Messier 51 (M51). También conocida como la galaxia del Remolino, es una de las más populares del firmamento. Hay que recordar que un exoplaneta es un mundo fuera del Sistema Solar. Hasta ahora, todos los exoplanetas descubiertos, y posibles candidatos, se encontraban en la Vía Láctea. La inmensa mayoría, además, a menos de 3000 años-luz de nuestro planeta. Si el exoplaneta estuviese en Messier 51, se encontraría a 28 millones de años-luz, miles de veces más lejos que lo observado hasta ahora.

Posible detección de un exoplaneta en otra galaxia
La Galaxia Remolino, y su compañera (llamada NGC 5194). Crédito: NASA y European Space Agency

Como explican los investigadores, lo que están intentando es abrir una nueva vía para encontrar mundos. Lo hacen analizando el espectro de rayos X, que permite descubrirlos en otras galaxias. Curiosamente, el resultado se apoya en los tránsitos. Es decir, cuando un planeta pasa por delante de una estrella y bloquea parte de su luz. Es la misma técnica que se utiliza para encontrar exoplanetas en nuestra galaxia, con ayuda de telescopios tanto terrestres como espaciales. Así se han descubierto miles de exoplanetas en los últimos años.

En este caso, los investigadores han buscado caídas en el brillo de rayos X recibidos desde sistemas binarios brillantes en rayos X. Estos sistemas luminosos contienen, generalmente, una estrella de neutrones o un agujero negro que atrapa el gas de una estrella cercana. El material cerca de la estrella de neutrones, o del agujero negro, se calienta enormemente y brilla en el espectro de rayos X. Como la región en la que se emiten esos rayos X es pequeña, un planeta que pase por delante podrá bloquear la mayoría, o toda esa radiación, haciendo que el tránsito sea fácil de detectar.

Una técnica que podría permitir multitud de hallazgos

Esto podría permitir descubrir exoplanetas a distancias muy superiores a lo que permiten las técnicas actuales, en las que se estudia en el espectro óptico. En estas, es necesario poder detectar caídas de brillo minúsculas, porque el planeta solo bloquea una pequeña fracción de la luz de la estrella. Con el método de observación en rayos X, los investigadores lograron detectar un posible exoplaneta, en el sistema binario, llamado M51-ULS-1, en la galaxia espiral M51. El sistema contiene un agujero negro, o una estrella de neutrones, con una estrella compañera.

Se calcula que esa estrella tendría en torno a 20 veces la masa del Sol. El tránsito de rayos X observado en Chandra duró tres horas, en las que las emisiones de rayos X llegaron a caer a cero. Basándose en esta información, los investigadores determinaron que M51-ULS-1 tendría un tamaño similar al de Saturno. Orbitaría alrededor de la estrella de neutrones, o agujero negro, a una distancia de entre el doble y el triple de la que separa al Sol de Saturno. Sin embargo, aunque el estudio resulta muy atractivo, es necesario comprobar que es un exoplaneta extragaláctico.

Uno de los grandes obstáculos es que el posible planeta tiene una órbita muy grande. No pasará por delante de su estrella hasta dentro de 70 años, por lo que habría que esperar décadas para poder confirmarlo en una nueva observación. Además, por la incertidumbre que implica este tipo de observaciones, los investigadores explican que ni siquiera sabrían en qué momento exacto habría que observar el sistema. Así que hace falta pensar en otras explicaciones. ¿La caída de brillo podría ser por el paso de una nube de gas y polvo? Lo consideran poco probable…

Hay que comprobar si realmente se puede detectar un exoplaneta en otra galaxia

Lo que sí encaja es el paso de un exoplaneta, según explican los investigadores. Esto los lleva a decir que son conscientes de que su afirmación es extraordinaria. Esperan que otros astrónomos repasen su estudio cuidadosamente. Creen que su argumento es bueno y ese análisis es, precisamente, cómo funciona la ciencia. Si existe un planeta en ese sistema, probablemente tuvo un pasado tumultuoso y violento. Un exoplaneta, en ese sistema, tuvo que sobrevivir a la supernova que dio origen a la estrella de neutrones o agujero negro.

Concepto artístico del observatorio de rayos X Chandra. Crédito: NASA/CXC/NGST

El futuro también podría ser peligroso, porque la otra estrella del sistema podría explotar como supernova. Sea como fuere, además de en M51, los investigadores también han buscado tránsitos, en rayos X, en otras galaxias. En el caso de M51 cubrieron 55 sistemas. En la galaxia Messier 101 (M101, la galaxia del Molinete) analizaron 64 sistemas. Mientras que en Messier 104 (M104, la galaxia del Sombrero) fueron 119 sistemas los analizados. Entre todos ellos, la única detección lograda es la que se ha comentado en este artículo.

Los investigadores ya han anunciado que, en el futuro, seguirán repasando los archivos de los observatorios Chandra y XMM-Newton en busca de posibles señales de exoplanetas en otras galaxias. Chandra dispone de una buena cantidad de datos para, al menos, una veintena de galaxias, incluyendo Messier 31 (M31, Andrómeda) y Messier 33 (M33, la galaxia del Triángulo) que están mucho más cerca que M51. También observarán en rayos X en nuestra propia galaxia, en busca de exoplanetas en entornos exóticos. ¿Qué hallazgos lograrán?

Estudio

El estudio es R. Di Stefano, J. Berndtsson, R. Urquhart et al.; «A possible planet candidate in an external galaxy detected through X-ray transit». Publicado en la revista Nature Astronomy el 25 de octubre de 2021. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Phys