Kreditna slika: NASA
Raziskava zvezd v naši soseščini je pokazala, da imajo bogate kovine, kot sta železo in titan, petkrat večja verjetnost, da bodo planeti krožili okoli njih. Debra Fisher iz kalifornijske univerze Berkley pravi: "Če pogledate zvezde, bogate s kovinami, jih ima 20 odstotkov planetov. To je osupljivo. " (prispeval Darren Osborne)
Primerjava 754 bližnjih zvezd, kot je naše sonce - nekatere s planeti in nekatere brez - dokončno kaže, da več železa in drugih kovin je v zvezdi, večja je možnost, da ima spremljevalni planet.
"Astronomi pravijo, da ima le 5 odstotkov zvezd planete, vendar to ni zelo natančna ocena," je dejala Debra Fischer, raziskovalna astronomka kalifornijske univerze v Berkeleyju. "Zdaj vemo, da imajo zvezde, ki obilujejo težke kovine, petkrat večjo verjetnost, da bodo obkrožale planete, ki krožijo, kot pa zvezde s pomanjkanjem kovin. Če pogledate zvezde, bogate s kovinami, jih ima 20 odstotkov planete. To je osupljivo. "
"Kovine so seme, iz katerega se oblikujejo planeti," je dodal kolega Jeff Valenti, asistent astronom na Inštitutu za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru, Md.
Fischer bo ob 13.30 predstavil podrobnosti analize nje in Valentija. Avstralski vzhodni standardni čas (AEST) v ponedeljek, 21. julija, na sestanku Mednarodne astronomske unije v Sydneyu v Avstraliji.
Železo in drugi elementi, težji od helija - kar astronomi združijo kot "kovine" - nastajajo s fuzijskimi reakcijami v zvezdah in posejani v medzvezdni medij s spektakularnimi eksplozijami supernove. Medtem ko so bile kovine v zgodnji zgodovini galaksije Mlečni pot izjemno redke, je sčasoma vsaka naslednja generacija zvezd postala bogatejša za te elemente, kar je povečalo možnosti za oblikovanje planeta.
"Zvezde, ki se oblikujejo danes, imajo veliko večjo verjetnost, da bodo imele planete kot zgodnje generacije zvezd," je dejal Valenti. "To je planetarni baby boom."
Ko se je število ekstrasolarnih planetov povečalo - zdaj je znano, da imajo okoli 100 zvezd planete - astronomi so opazili, da zvezde, bogate s kovinami, bolj verjetno zasedajo planete. Korelacijo med "metalikiteto" zvezde - merilo številčnosti železa v zunanji plasti zvezde, ki kaže na številnost drugih elementov, od niklja do silicija - so že na podlagi raziskav o predlaganih astronomih Guillermo Gonzalez in Nuno Santos predlagali astronomi nekaj deset zvezd, ki nosijo planet.
Nova raziskava kovinskih številčnosti Fischerja in Valentija je prva, ki je zajela statistično velik vzorec 61 zvezd s planeti in 693 zvezd brez planetov. Njihova analiza zagotavlja številke, ki dokazujejo povezavo med obiljem kovin in tvorbo planetov.
"Ljudje so že dokaj podrobno pogledali večino zvezd z znanimi planeti, vendar so v bistvu prezrli stotine zvezd, za katere se zdi, da nimajo planetov. Te premalo cenjene zvezde zagotavljajo kontekst razumevanja, zakaj se planeti oblikujejo, "je dejal Valenti, ki je strokovnjak za določanje kemijske sestave zvezd.
Podatki kažejo, da imajo zvezde kot sonce, katerih vsebnost kovin velja za tipične zvezde v naši soseščini, 5 do 10 odstotkov možnosti, da imajo planete. Zvezde s trikrat več kovine kot sonce imajo 20-odstotno možnost, da naselijo planete, medtem ko imajo tiste, ki imajo 1/3 kovinske vsebnosti sonca, približno tri odstotke možnosti, da bodo imele planete. 29 najbolj kovinskih zvezd v vzorcu, vse z manj kot 1/3 kovinskega sonca, ni imelo planetov.
"Ti podatki kažejo, da obstaja mejna kovina, zato nimajo vse zvezde v naši galaksiji enake možnosti za oblikovanje planetarnih sistemov," je dejal Fischer. "Ne glede na to, ali ima zvezda planetarne spremljevalce ali ne, je pogoj za njegovo rojstvo. Tisti z večjo začetno dodelitvijo kovin imajo prednost pred tistimi brez, kar zdaj lahko vidimo s temi novimi podatki. "
Dva astronoma sta določila sestavo kovine z analizo 1.600 spektrov iz več kot 1.000 zvezd, preden so analizo zmanjšali na 754 zvezd, ki so bile opažene dovolj dolgo, da so lahko upravljale planet plinov velikan v ali zunaj. Nekatere od teh zvezd so že 15 let opazovali Fischer, Geoffrey Marcy, profesor astronomije na UC Berkeley, in njegov kolega Paul Butler, zdaj iz Washingtonske institucije Carnegie, pri svojem sistematičnem iskanju ekstrasolarnih planetov okoli bližnjih zvezd. Vseh 754 zvezd je bilo raziskovanih več kot dve leti, kar je dovolj časa, da se ugotovi, ali je prisoten ali velik planet Jupiter.
Čeprav površine zvezd vsebujejo veliko kovin, so se astronomi osredotočili na pet - železo, nikelj, titan, silicij in natrij. Po štirih letih analize so astronomi lahko razvrstili zvezde po kovinski sestavi in določili verjetnost, da imajo zvezde določene sestave planete. Na primer z železom smo zvezde razvrstili glede na vsebnost železa v soncu, ki znaša 0,0032%.
"To je najbolj nepristransko tovrstno raziskovanje," je poudaril Fischer. "Edinstven je, ker so bili vsi kovinski številki določeni z isto tehniko in smo analizirali vse zvezde našega projekta z več kot dveletnimi podatki."
.
Fischer je dejal, da novi podatki kažejo, zakaj bodo zvezde, bogate s kovinami, verjetno razvile planetarne sisteme, kakršne so. Podatki so skladni s hipotezo, da se težji elementi lažje držijo skupaj, kar omogoča, da se okoli na novo vžgane zvezde oblikujejo prah, skale in sčasoma planetarna jedra. Ker bi mlada zvezda in okoliški disk prahu in plina imeli enako sestavo, kovinska sestava, ki jo opazujemo, odraža obilje surovin, vključno s težkimi kovinami, ki so na voljo na disku za gradnjo planetov. Podatki kažejo na skoraj linearno razmerje med količino kovin in možnostjo, da se naselijo planeti.
"Ti rezultati nam povedo, zakaj imajo nekatere zvezde v naši galaksiji Mlečna pot planete, druge pa," je dejala Marcy. "Težke kovine se morajo združevati, da tvorijo kamnine, ki se same zlijejo v trdna jedra planetov."
Raziskave Fischerja in Valentija podpirajo Nacionalna uprava za zrakoplovstvo in vesolje, Nacionalna znanstvena fundacija, Svet za fiziko in astronomijo delcev (PPARC) v Združenem kraljestvu, Anglo-avstralski observatorij, Sončni mikrosistemi, observatorij Keck in Kalifornijska opazovalnica Lick University of California.
Izvirni vir: Berkeley News Release
