Phát hiện đầu tiên được xác nhận về một hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta (hay còn gọi là Hành tinh Extrasolar) là một sự kiện đột phá. Và trong khi những khám phá ban đầu được thực hiện chỉ bằng các đài quan sát trên mặt đất, và do đó rất ít và xa, nghiên cứu về các ngoại hành tinh đã phát triển đáng kể với việc triển khai các kính viễn vọng trên không gian như Kepler kính viễn vọng không gian.
Kể từ ngày 1 tháng 2 năm 2018, 3.728 những hành tinh đã được xác nhận trong 2.794 hệ thống, với 622 hệ thống có nhiều hơn một hành tinh. Nhưng bây giờ, nhờ một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà vật lý thiên văn từ Đại học Oklahoma, các hành tinh đầu tiên ngoài thiên hà của chúng ta đã được phát hiện! Sử dụng một kỹ thuật dự đoán theo thuyết Einstein Thuyết tương đối rộng, nhóm nghiên cứu này đã tìm thấy bằng chứng về các hành tinh trong một thiên hà cách chúng ta khoảng 3,8 tỷ năm ánh sáng.
Nghiên cứu mô tả chi tiết khám phá của họ, có tiêu đề Hành tinh Probing trong các thiên hà ngoài vũ trụ sử dụng Quasar Microlensing, gần đây đã xuất hiện trong Tạp chí Vật lý thiên văn. Nghiên cứu được thực hiện bởi Xinyu Dai và Eduardo Guerras, một nhà nghiên cứu và tiến sĩ sau tiến sĩ của Khoa Vật lý và Thiên văn học Homer L. Dodge tại Đại học Oklahoma, tương ứng.
Vì mục đích nghiên cứu của họ, cặp đôi đã sử dụng kỹ thuật Microlensing hấp dẫn, dựa vào lực hấp dẫn của các vật thể ở xa để uốn cong và tập trung ánh sáng đến từ một ngôi sao. Khi một hành tinh đi qua phía trước ngôi sao so với người quan sát (tức là thực hiện quá cảnh), ánh sáng giảm dần, sau đó có thể được sử dụng để xác định sự hiện diện của một hành tinh.
Về mặt này, Gravitational Microlensing là phiên bản thu nhỏ của Ống kính hấp dẫn, trong đó một vật thể can thiệp (như cụm thiên hà) được sử dụng để tập trung ánh sáng đến từ thiên hà hoặc vật thể lớn khác nằm ngoài nó. Nó cũng kết hợp một yếu tố chính của Phương thức vận chuyển hiệu quả cao, trong đó các ngôi sao được theo dõi độ sáng để chỉ ra sự hiện diện của một hành tinh ngoại.
Ngoài phương pháp này, là phương pháp duy nhất có khả năng phát hiện các hành tinh ngoài mặt trời ở khoảng cách thực sự lớn (theo thứ tự hàng tỷ năm ánh sáng), nhóm nghiên cứu cũng sử dụng dữ liệu từ NASA. Đài quan sát tia X Chandra để nghiên cứu một chuẩn tinh xa được gọi là RX J1131 Lỗi1231. Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã dựa vào các đặc tính vi lọc của lỗ đen siêu lớn (SMBH) nằm ở trung tâm của RX J1131 Lỗi1231.
Họ cũng dựa vào Trung tâm Giáo dục và Nghiên cứu Siêu máy tính OU để tính toán các mô hình vi mô mà họ sử dụng. Từ đó, họ quan sát thấy sự dịch chuyển năng lượng của dòng chỉ có thể được giải thích bằng sự hiện diện của khoảng 2000 hành tinh không liên kết giữa các ngôi sao quasar - có phạm vi lớn như Mặt trăng đến Sao Mộc - trên mỗi ngôi sao theo trình tự chính.
Như Xinyu Dai đã giải thích trong một thông cáo báo chí gần đây của Đại học Oklahoma:
Chúng tôi rất vui mừng về khám phá này. Đây là lần đầu tiên bất cứ ai phát hiện ra các hành tinh bên ngoài thiên hà của chúng ta. Những hành tinh nhỏ này là ứng cử viên tốt nhất cho chữ ký mà chúng tôi quan sát thấy trong nghiên cứu này bằng cách sử dụng kỹ thuật vi lọc. Chúng tôi đã phân tích tần suất cao của chữ ký bằng cách lập mô hình dữ liệu để xác định khối lượng.
Trong khi 53 hành tinh đã được phát hiện trong thiên hà Milky Way bằng kỹ thuật Microlensing, đây là lần đầu tiên các hành tinh được quan sát thấy ở các thiên hà khác. Giống như phát hiện đầu tiên được xác nhận về một hành tinh ngoài mặt trời, các nhà khoa học thậm chí không có một số hành tinh nhất định tồn tại trong các thiên hà khác trước nghiên cứu này. Do đó, khám phá này đã đưa nghiên cứu về các hành tinh vượt ra ngoài Hệ mặt trời của chúng ta lên một cấp độ hoàn toàn mới!
Và như Eduardo Guerras đã chỉ ra, phát hiện này có thể thực hiện được nhờ những cải tiến được thực hiện trong cả mô hình và thiết bị trong những năm gần đây:
Đây là một ví dụ về sức mạnh của các kỹ thuật phân tích vi lọc ngoại vi có thể mạnh đến mức nào. Thiên hà này nằm cách 3,8 tỷ năm ánh sáng và không có cơ hội quan sát trực tiếp các hành tinh này, ngay cả với kính viễn vọng tốt nhất người ta có thể tưởng tượng trong một kịch bản khoa học viễn tưởng. Tuy nhiên, chúng tôi có thể nghiên cứu chúng, tiết lộ sự hiện diện của chúng và thậm chí có ý tưởng về số đông của chúng. Đây là khoa học rất hay.
Trong những năm tới, các đài quan sát tinh vi hơn sẽ có sẵn, điều này sẽ cho phép thậm chí nhiều hơn trong cách khám phá. Chúng bao gồm các công cụ dựa trên không gian như Kính viễn vọng không gian James Webb .
Tại thời điểm này, tỷ lệ cược tốt là một số trong những khám phá này sẽ ở các thiên hà lân cận. Có lẽ sau đó chúng ta có thể bắt đầu xác định mức độ phổ biến của các hành tinh trong Vũ trụ của chúng ta. Hiện tại, người ta ước tính có thể có tới 100 tỷ hành tinh chỉ trong thiên hà Milky Way! Nhưng với ước tính 1 đến 2 nghìn tỷ thiên hà trong vũ trụ, bạn thực hiện toán học!
