Кредит зображення: NASA
Обстеження зірок у нашому районі виявило, що у багатих металами, таких як залізо та титан, в п’ять разів більше шансів на обхід ними планет. Дебра Фішер з Каліфорнійського університету, Берклі, каже: "Якщо ви подивитеся на зірки, багаті металами, 20 відсотків мають планети. Це приголомшливо ». (сприяв Даррен Осборн)
Порівняння 754 сусідніх зірок, як наше Сонце - деякі з планетами, а деякі без -, остаточно показує, що чим більше заліза та інших металів у зірці, тим більший шанс мати планету-супутника.
"Астрономи заявляють, що лише 5 відсотків зірок мають планети, але це не дуже точна оцінка", - сказала Дебра Фішер, дослідниця-астроном з Каліфорнійського університету в Берклі. «Зараз ми знаємо, що у зірок, які містять важкі метали, в п’ять разів більше шансів поширити орбіти планет, ніж зірки з дефіцитом металів. Якщо подивитися на багаті металами зірки, 20 відсотків мають планети. Це приголомшливо ».
"Метали - це насіння, з яких утворюються планети", - додав колега Джефф Валенті, помічник астронома з Науково-дослідного інституту космічного телескопа (STScI) в Балтіморі, штат Массачусетс.
Фішер представить деталі аналізу її та Валенті в 1:30 вечора. Австралійський східний стандартний час (AEST) у понеділок, 21 липня, на засіданні Міжнародного астрономічного союзу в Сіднеї, Австралія.
Залізо та інші елементи, важчі за гелій - те, що астрономи збиваються як "метали", створюються реакціями синтезу всередині зірок і висіваються в міжзоряне середовище вражаючими вибухами наднової. Таким чином, хоча метали були вкрай рідкісними в ранній історії галактики Чумацький Шлях, з часом кожне наступне покоління зірок ставало багатшими цими елементами, збільшуючи шанси на формування планети.
"Сьогодні у зірок, що утворюються, набагато більше шансів мати планети, ніж ранні покоління зірок", - сказав Валенті. "Це планетарний дитячий бум."
Зростання кількості позасонячних планет - зараз відомо, що планети мають близько 100 зірок - астрономи помітили, що зірки, багаті металами, швидше за все захоплюють планети. Кореляція між "металічністю" зірки - мірою достатку заліза у зовнішньому шарі зірки, що вказує на достаток багатьох інших елементів - від нікелю до кремнію - раніше запропонували астрономи Гільєрмо Гонсалес та Нуно Сантос на основі опитувань кілька десятків зірок, що несуть планету.
Нове опитування достатку металу Фішером та Валенті вперше охопило статистично великий зразок 61 зірки з планетами та 693 зірки без планет. Їх аналіз дає числа, які підтверджують співвідношення між достатністю металів і планетоутворенням.
"Люди вже досить детально розглядали більшість зірок із відомими планетами, але вони в основному ігнорували сотні зірок, які, здається, не мають планети. Ці недооцінені зірки забезпечують контекст для розуміння того, чому утворюються планети », - сказав Валенті, який є експертом у визначенні хімічного складу зірок.
Дані показують, що зірки, як Сонце, вміст металів яких вважається типовим для зірок у нашому районі, мають 5-10 відсотків шансів мати планети. Зірки, у яких втричі більше металу, ніж у сонця, мають 20-відсотковий шанс захоплювати планети, а ті, у кого 1/3 вмісту металу в Сонці, мають приблизно 3 відсотки шансів мати планети. У 29 найзірчніших зірок зірок у зразку, всі з меншою кількістю 1/3 металевого сонця, не було планет.
"Ці дані говорять про наявність порогової металічності, і тому не всі зірки в нашій галактиці мають однаковий шанс формувати планетарні системи", - сказав Фішер. «Чи має зірка планетарні супутники чи ні, це умова її народження. Ті, у кого більший вихідний металочерепиця, мають перевагу перед тими, хто не має, тенденція, яку ми зараз можемо чітко бачити за допомогою нових даних. "
Два астрономи визначили металевий склад, проаналізувавши 1600 спектрів з понад 1000 зірок, перш ніж звузити аналіз до 754 зірок, які спостерігалися досить довго, щоб управляти газовою гігантською планетою в і поза. Деякі з цих зірок протягом 15 років спостерігали Фішер, Джеффрі Марсі, професор астрономії в Університеті Берклі та колега Пол Батлер, зараз в Інституті Карнегі у Вашингтоні, в їх систематичному пошуку позасонячних планет навколо сусідніх зірок. Усі 754 зірки обстежувались більше двох років, достатньо часу, щоб визначити, чи є планета розміром із Юпітером, яка знаходиться поблизу, чи ні.
Хоча на поверхні зірок міститься багато металів, астрономи зосередилися на п'яти - залізо, нікель, титан, кремній та натрій. Після чотирьох років аналізу астрономи змогли згрупувати зірки за металевим складом і визначити ймовірність того, що зірки певного складу мають планети. Наприклад, із залізом зірки були класифіковані відносно вмісту заліза в сонці, що становить 0,0032%.
"Це найбільш неупереджене опитування такого типу", - підкреслив Фішер. "Це унікально, тому що всі достатки металу визначалися однаковою технікою, і ми проаналізували всі зірки нашого проекту з більш ніж дворічними даними".
.
Фішер сказав, що нові дані говорять про те, чому зірки, багаті металами, можуть розвивати планетарні системи в міру їх формування. Дані узгоджуються з гіпотезою, що важчі елементи злипаються легше, дозволяючи пилу, гірських порід і, зрештою, планетарним сердечникам утворюватися навколо новозапалених зірок. Оскільки молода зірка та навколишній диск пилу та газу мали б однаковий склад, металевий склад, який спостерігається зірки, відображає велику кількість сировини, включаючи важкі метали, наявного в диску для побудови планет. Дані вказують на майже лінійну залежність між кількістю металів і шансом утримувати планети.
"Ці результати говорять нам, чому деякі зірки в нашій галактиці Чумацький Шлях мають планети, а інші -", - сказала Марсі. "Важкі метали повинні згущуватися, утворюючи гірські породи, які самі впадають у тверді ядра планет".
Дослідження Фішера та Валенті підтримують Національна адміністрація з питань аеронавтики та космосу, Національний науковий фонд, Рада з досліджень фізики та астрономії (PPARC) у Великобританії, Англо-Австралійська обсерваторія, Сонце Мікросистеми, Обсерваторія Кек Обсерваторії Ліка, Каліфорнійський університет.
Оригінальне джерело: Berkeley News Release
