Японська команда астрономів повідомила про сильну кореляцію між метальністю запилених протопланетних дисків та їх довговічністю. З цього висновку вони пропонують, що зірки з низькою металічністю набагато рідше мають планети, включаючи газові гіганти, через коротший термін експлуатації їхніх протопланетних дисків.
Як ви, напевно, знаєте, що "метал" - це астрономія, яка говорить про що-небудь вище періодичної таблиці, ніж водень та гелій. Чумацький Шлях має градієнт металевості - де металікальність помітно падає, чим далі ви йдете. У крайній зовнішній галактиці, приблизно 18 кілопарсек від центру, металічність зірок становить лише 10% від Сонця (що становить близько 8 кілопарсек - або близько 25 000 світлових років - від центру).
У цьому дослідженні порівняно скупчення молодих зірок у зоряних розплідниках з відносно високою металічністю (як туманність Оріона) з більш віддаленими скупченнями у зовнішній галактиці в розсадниках з низькою металічністю (як Digel Cloud 2).
Висновки дослідження ґрунтуються на припущенні, що випромінювання зірок із щільними протопланетними дисками матиме перевищення ближньої та середньої інфрачервоних довжин хвиль. Це багато в чому тому, що зірка нагріває навколишній протопланетний диск, завдяки чому диск випромінюється інфрачервоним.
Дослідницька група використовувала 8,2-метровий телескоп Subaru і процедуру під назвою фотометрії JHK, щоб визначити міру, яку вони назвали «фракція диска», що представляє щільність протопланетного диска (визначається надлишком інфрачервоного випромінювання). Вони також використовували інший встановлений показник відношення масового освітлення для визначення віку кластерів.
Графічна дискова частка за віком для популяцій зірок, еквівалентних Сонцю металічності, порівняно з популяціями зірок низької металічності у зовнішній галактиці дозволяє припустити, що протопланетні диски цих зірок низької металічності розсіюються набагато швидше.
Автори припускають, що процес фотоепорації може лежати в основі коротшого терміну експлуатації низькодисперсних металевих дисків - де вплив фотонів достатньо для швидкого диспергування водню та гелію з низькою атомною масою, тоді як наявність металів з більшою атомною масою може відхилити ці фотони і, отже, підтримувати протопланетний диск протягом більш тривалого періоду.
Як зазначають автори, менший термін експлуатації дисків з низькою металевістю знижує ймовірність формування планети. Хоча автори уникають набагато більшої міркування, наслідки цього взаємозв'язку здаються такими, що, як і сподіваючись знайти менше планет навколо зірок у напрямку до зовнішнього краю галактики - ми також можемо розраховувати, що ми знайдемо менше планет навколо будь-якого старого населення. II зірки, які також утворилися б у середовищах низької металевості.
Дійсно, ці висновки говорять про те, що планети, навіть газові гіганти, можливо, були надзвичайно рідкісними у ранньому Всесвіті - і стали звичними лише пізніше в еволюції Всесвіту - після того, як зоряні процеси нуклеосинтезу адекватно засіяли космос металами.
Подальше читання: Ясуй, К., Кобаяші, Н., Токунага, А., Сайто, М. і Тококу, С.
Короткий термін експлуатації протопланетних дисків у середовищах з низькою металічністю
