Japanski astronomski tim izvijestio je o jakoj povezanosti metalnosti prašnjavih protoplanetarnih diskova i njihove dugovječnosti. Iz ovog otkrića predlažu da je mnogo manje vjerojatno da će zvijezde niske metalnosti imati planete, uključujući plinske divove, zbog kraćeg životnog vijeka njihovih protoplanetarnih diskova.
Kao što vjerojatno znate, metal je astronomski prihvatljiv za sve što je gore u periodičkoj tablici više od vodika i helija. Mliječni put ima gradijent metalnosti - gdje metalnost znatno opada što dalje idete. U krajnjoj vanjskoj galaksiji, oko 18 kiloparseka izvan središta, metalnost zvijezda je samo 10% od Sunca (što je oko 8 kiloparseka - ili oko 25.000 svjetlosnih godina - izvan središta).
Ovo je istraživanje usporedilo nakupine mladih zvijezda unutar zvjezdanih rasadnika s relativno visokom metalikizmom (poput maglice Orion) s udaljenijim nakupinama u vanjskoj galaksiji unutar rasadnika s niskom metaliklizmom (poput Digela Cloud 2).
Zaključci studije temelje se na pretpostavci da će zračenje zvijezda s gustim protoplanetarnim diskovima imati višak blizu i srednje infracrvene valne duljine. To je uglavnom zato što zvijezda zagrijava svoj okolni protoplanetarni disk, zbog čega disk zrači infracrveno.
Istraživački tim koristio je 8,2-metarski Subaru teleskop i postupak zvan JHK fotometrija da bi identificirao mjeru koju su nazvali „diskovna frakcija“, koja predstavlja gustoću protoplanetarnog diska (određenu viškom infracrvenog zračenja). Također su upotrijebili drugu uspostavljenu mjeru odnosa svjetlosti i mase za određivanje starosti grozdova.
Grafikovanje frakcije diska iznad dobi za populacije metalikalnih zvijezda ekvivalentnih Suncu nasuprot populaciji zvijezda niske metalnosti u vanjskoj galaksiji upućuje na to da se protoplanetarni diskovi tih zvijezda male metaliknosti raspršuju mnogo brže.
Autori predlažu da postupak fotoeporacije može biti podložan kraćem životnom vijeku diskova s malim metalima - gdje je utjecaj fotona dovoljan za brzo raspršivanje vodika i helija niske atomske mase, dok prisutnost metala veće atomske mase može odbiti te fotone i stoga održati protoplanetarni disk tijekom dužeg razdoblja.
Kao što autori ističu, kraći vijek trajanja diskova s niskom metalnošću smanjuje vjerojatnost formiranja planeta. Iako se autori drže dalje od mnogo više spekulacija, izgleda da su implikacije tog odnosa, kao i očekivanje da će naći manje planeta oko zvijezda prema vanjskom rubu galaksije - mogli bismo očekivati da ćemo naći manje planeta oko bilo koje stare populacije. II zvijezde koje bi se također formirale u okruženjima niske metalnosti.
Zapravo, ovi nalazi sugeriraju da su planete, čak i plinoviti divovi, bili izuzetno rijetki u ranom svemiru - i postali su uobičajeni tek u kasnijoj evoluciji svemira - nakon što su zvjezdani procesi nukleosinteze adekvatno zasijali svemir metalom.
Daljnje čitanje: Yasui, C., Kobayashi, N., Tokunaga, A., Saito, M. i Tokoku, C.
Kratki vijek protoplanetarnih diskova u okruženjima s malo metalikalnosti
