¿Por qué no hace nada llamar a un método de cadena Python a menos que asigne su salida?

Intento hacer un reemplazo de cadena simple, pero no sé por qué no parece funcionar:

X = "hello world"
X.replace("hello", "goodbye")

Quiero cambiar la palabrahello agoodbye, por lo tanto, debería cambiar la cadena"hello world" a"goodbye world". Pero X solo sigue siendo"hello world". ¿Por qué mi código no funciona?

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