这颗可能的系外行星位于螺旋星系梅西耶51 (M51)中，由于其独特的外形，也被称为漩涡星系。

系外行星被定义为太阳系外的行星。到目前为止，天文学家已经发现了银河系中所有已知的系外行星和系外行星候选者，它们几乎都距离地球不到3000光年。M51中的一颗系外行星距离我们大约2800万光年，这意味着它比银河系中的行星要远几千倍。

“我们正试图开辟一个全新的领域，通过在x射线波长上寻找行星候选物，这一策略使得在其他星系中发现它们成为可能，”马萨诸塞州剑桥市哈佛和史密森尼天体物理中心(CfA)的Rosanne Di Stefano说，他领导了这项研究，该研究发表在《科学》杂志上自然天文学。爱博网站

这个新结果是基于凌日现象得出的，凌日现象是指一颗行星在恒星前方通过时挡住了恒星的一些光线，并产生了一个特征的倾角。天文学家使用地面和太空望远镜——比如美国宇航局的开普勒和TESS任务上的望远镜——寻找人类可以看到的光学光线和电磁辐射的下降，从而发现了数千颗行星。

迪·斯特凡诺和他的同事们转而寻找从x射线双星接收到的x射线亮度的下降。这些发光系统通常包含一颗中子星或黑洞，它从一颗紧密环绕的伴星中吸入气体。中子星或黑洞附近的物质变得过热并发出x射线。

因为产生明亮x射线的区域很小，一颗行星从它前面经过可以阻挡大部分或全部的x射线，使凌日更容易被发现，因为x射线可以完全消失。这可以使系外行星在比目前的光学光传输研究更远的距离上被探测到，因为行星只阻挡了恒星的一小部分，所以必须能够探测到光线的微小减少。

研究小组用这种方法探测了位于M51的双星系统M51- uls -1中的候选系外行星。这个双星系统包含一个黑洞或中子星，围绕着一颗质量约为太阳20倍的伴星运行。他们利用钱德拉的数据发现的x射线凌日持续了大约三个小时，在此期间，x射线的发射减少到零。根据这些信息和其他信息，研究人员估计M51-ULS-1中的候选系外行星大约和土星一样大，绕中子星或黑洞运行的距离大约是土星到太阳距离的两倍。

虽然这是一项诱人的研究，但还需要更多的数据来证实这是一颗河外系外行星。一个挑战是，这颗候选行星的大轨道意味着它在大约70年内不会再次从它的双星伙伴面前穿过，这使得几十年来任何确认观测的尝试都受到阻碍。

“不幸的是，要确认我们看到的是一颗行星，我们可能要等几十年才能看到另一次凌日，”加州大学圣克鲁兹分校的合著者Nia Imara说。“由于绕轨道运行需要多长时间的不确定性，我们不知道确切的观测时间。”

变暗是由x射线源前面经过的气体和尘埃云引起的吗?研究人员认为这是一个不太可能的解释，因为在M51-ULS-1中观察到的事件特征与这样一个云的通过不一致。然而，行星候选的模型与数据是一致的。

“我们知道我们正在做出一个令人兴奋和大胆的声明，所以我们希望其他天文学家会非常仔细地研究它，”新泽西州普林斯顿大学的合著者朱莉娅·伯恩特森说。“我们认为我们有一个强有力的论据，这个过程就是科学的运作方式。”

如果这个星系中存在一颗行星，它可能有一个动荡的历史和暴力的过去。该系统中的一颗系外行星必须在超新星爆炸中幸存下来，超新星爆炸产生了中子星或黑洞。未来也可能是危险的。在某一时刻，伴星也可能以超新星的形式爆炸，并再次以极高的辐射水平爆炸这颗行星。

迪·斯蒂法诺和她的同事们利用钱德拉和欧洲航天局的xmm -牛顿望远镜，在银河系之外的三个星系中寻找x射线凌日现象。他们的搜索覆盖了M51的55个系统，梅西耶101(“风车”星系)的64个系统，梅西耶104(“草帽”星系)的119个系统，最终得出了这里描述的唯一的系外行星候选者。

作者将搜索钱德拉和xmm -牛顿的档案，寻找其他星系中更多的系外行星候选者。钱德拉至少有20个星系的大量数据集，包括一些像M31和M33这样的星系，它们比M51近得多，可以探测到更短的凌日。另一个有趣的研究方向是在银河系x射线源中寻找x射线凌日现象，从而在不寻常的环境中发现新的附近行星。

这篇自然天文学论文的其他作者是Ryan Urquhart(密歇根州爱博网站立大学)，Roberto Soria(中国科学院大学)，Vinay Kashap (CfA)和Theron Carmichael (CfA)。美国宇航局马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉项目。史密森天体物理天文台的钱德拉x射线中心控制着马萨诸塞州剑桥市的科学研究和马萨诸塞州伯灵顿市的飞行操作。