Japonska ekipa astronomov je poročala o močni povezavi med kovino zaprašenih protoplanetarnih diskov in njihovo dolgo življenjsko dobo. Na podlagi te ugotovitve predlagajo, da imajo zvezde z nizko kovinskostjo veliko krajšo verjetnost, da bodo imeli planete, tudi plinske velikane, zaradi krajše življenjske dobe svojih protoplanetarnih diskov.
Kot verjetno veste, je "kovina" astronomska govoritev za vse, kar je višje v periodični tabeli kot vodik in helij. Mlečna pot ima gradient kovin - kjer kovina opazno pade, ko greš. V skrajni zunanji galaksiji, približno 18 kiloparsekov od središča, je kovinskost zvezd le 10% od Sonca (kar je približno 8 kiloparsekov - ali približno 25.000 svetlobnih let - zunaj središča).
Ta študija je primerjala mlade zvezdne grozde znotraj zvezdnih drevesnic z relativno visoko kovinostjo (kot je Orionova meglica) z bolj oddaljenimi grozdi v zunanji galaksiji znotraj drevesnic z nizko kovino (kot Digel Cloud 2).
Zaključki študije temeljijo na domnevi, da bo imel sevanje zvezd z gostimi protoplanetarnimi diski presežek valovnih dolžin blizu in srednjih infrardečih. To je v veliki meri zato, ker zvezda segreva okoliški protoplanetarni disk, zaradi česar disk seva v infrardeči barvi.
Raziskovalna skupina je uporabila 8,2-metrski teleskop Subaru in postopek, imenovan JHK fotometrija, da je identificirala ukrep, ki so ga imenovali „diskovna frakcija“, ki predstavlja gostoto protoplanetarnega diska (določeno s presežkom infrardečega sevanja). Za določitev starosti grozdov so uporabili še eno uveljavljeno mero razmerja med svetilnostjo in maso.
Grafični delež diskov nad starostjo za populacije zvezd, ki so enakovredne Soncu, je v primerjavi s populacijami zvezd z nizko kovinskostjo v zunanji galaksiji kaže na to, da se protoplanetarni diski teh zvezd z majhno kovino razpršijo veliko hitreje.
Avtorji domnevajo, da lahko postopek fotoeporacije temelji na krajši življenjski dobi nizko kovinskih diskov - kjer je vpliv fotonov dovolj za hitro razprševanje vodika in helija z nizko atomsko maso, medtem ko prisotnost kovin z večjo atomsko maso lahko odvrne te fotone in tako ostane protoplanetarni disk v daljšem obdobju.
Kot poudarjajo avtorji, krajša življenjska doba diskov z majhno kovino zmanjšuje verjetnost nastanka planetov. Čeprav se avtorji izogibajo veliko več špekulacij, se zdi, da so posledice tega razmerja takšne, kot tudi pričakovanje, da bomo našli manj planetov okoli zvezd proti zunanjem robu galaksije - lahko tudi pričakujemo, da bomo našli manj planetov okrog katere koli stare populacije. II zvezde, ki bi se oblikovale tudi v okoljih z nizko kovino.
Dejansko te ugotovitve kažejo, da so bili planeti, celo plinski velikani, v zgodnjem vesolju izjemno redki - in so postali običajni šele pozneje v evoluciji vesolja - po tem, ko so zvezdni procesi nukleosinteze ustrezno posejali kozmos s kovinami.
Nadaljnje branje: Yasui, C., Kobayashi, N., Tokunaga, A., Saito, M. in Tokoku, C.
Kratka življenjska doba protoplanetarnih diskov v okoljih z nizko kovino
