Kreditna slika: NASA
Istraživanje zvijezda iz našeg susjedstva otkrilo je da su one bogate metalima, poput željeza i titana, pet puta vjerojatnije da će im planeti biti u orbiti. Debra Fisher sa Kalifornijskog sveučilišta, Berkley, kaže: "Ako pogledate zvijezde bogate metalima, 20 posto ima planete. To je fantastično. " (doprinos Darren Osborne)
Usporedba 754 zvijezde u blizini poput našeg sunca - neke s planetama, a neke bez - definitivno pokazuje da što više željeza i drugih metala ima u zvijezdi, veća je vjerojatnost da će imati i svoj planet.
"Astronomi kažu da samo 5 posto zvijezda ima planete, ali to nije baš precizna procjena", rekla je Debra Fischer, astronomk sa Sveučilišta u Berkeleyu, sa kalifornijskog sveučilišta. „Sada znamo da zvijezde koje obiluju teškim metalima imaju pet puta veću vjerojatnost da će lučiti planete u orbiti nego zvijezde koje imaju nedostatak metala. Ako pogledate zvijezde bogate metalima, 20 posto ima planete. To je fantastično. "
"Metali su sjeme iz kojeg se formiraju planeti", dodao je kolega Jeff Valenti, asistent astronom na Sveučilišnom institutu za svemirski teleskop (STScI) u Baltimoru, Md.
Fischer će predstaviti detalje analize koju su ona i Valenti napisali u 13.30 sati. Australsko istočno standardno vrijeme (AEST) u ponedjeljak, 21. srpnja, na sastanku Međunarodne astronomske unije u Sydneyu u Australiji.
Željezo i drugi elementi teži od helija - ono što astronomi spajaju kao "metale" - nastaju reakcijama fuzije unutar zvijezda i sijaju se u međuzvijezdani medij spektakularnim eksplozijama supernove. Dakle, dok su metali bili izuzetno rijetki u ranoj povijesti galaksije Mliječni put, s vremenom je svaka uzastopna generacija zvijezda postala bogatija tim elementima, povećavajući šanse za formiranje planete.
"Zvijezde koje se formiraju danas imaju mnogo veću vjerojatnost da će imati planete nego rane generacije zvijezda", rekao je Valenti. "To je planetarni baby boom."
Kako je broj ekstrasolarnih planeta porastao - za stotinu zvijezda se sada zna da imaju planete - astronomi su primijetili da zvijezde bogate metalima imaju veću vjerojatnost da će lučiti planete. Povezanost "metaliknosti" zvijezde - mjera obilja željeza u vanjskom sloju zvijezde koja ukazuje na obilje mnogih drugih elemenata, od nikla do silicijuma - ranije su predložili astronomi Guillermo Gonzalez i Nuno Santos na temelju istraživanja istraživanja nekoliko desetaka zvijezda planeta.
Novo istraživanje brojanja metala Fischera i Valentija prvo je obuhvatilo statistički veliki uzorak od 61 zvijezde s planetima i 693 zvijezde bez planeta. Njihova analiza daje brojeve koji dokazuju povezanost između obilja metala i stvaranja planeta.
"Ljudi su već priličnim detaljima pogledali većinu zvijezda s poznatim planetima, ali u osnovi su zanemarili stotine zvijezda za koje izgleda da nemaju planete. Te premalo cijenjene zvijezde pružaju kontekst za razumijevanje zašto se planeti tvore ", rekao je Valenti, koji je stručnjak za utvrđivanje kemijskog sastava zvijezda.
Podaci pokazuju da zvijezde poput sunca, čiji se sadržaj metala smatra tipičnim za zvijezde u našem susjedstvu, imaju 5 do 10 posto šanse da imaju planete. Zvijezde s tri puta više metala od sunca imaju 20 posto šanse da nađu planete, dok one s 1/3 metalnog sadržaja sunca imaju oko 3 posto šanse da imaju planete. 29 najslavnijih zvijezda siromašnih metalom u uzorku, sve manje od 1/3 sunčevog metala, nije imalo planeta.
"Ovi podaci sugeriraju da postoji prag metaliknosti, pa stoga sve zvijezde u našoj galaksiji nemaju iste šanse da formiraju planetarne sustave", rekao je Fischer. “Da li zvijezda ima planetarne suputnike ili ne, uvjet je rođenja. Oni s većom početnom raspodjelom metala imaju prednost nad onima bez njih, trend koji sada možemo jasno vidjeti s ovim novim podacima. "
Dvojica astronoma odredili su sastav metala analizom 1.600 spektra sa više od 1.000 zvijezda prije suženja analize na 754 zvijezde koje su dovoljno dugo promatrane da upravljaju planetom divovskog plina u ili izvan njega. Neke od ovih zvijezda već su 15 godina promatrali Fischer, Geoffrey Marcy, profesor astronomije u UC Berkeley i njegov kolega Paul Butler, sada iz Carnegie Institucije u Washingtonu, u njihovoj sustavnoj potrazi za ekstrasolarnim planetima oko obližnjih zvijezda. Sve 754 zvijezde bile su anketirane više od dvije godine, dovoljno vremena da se utvrdi postoji li planet iz blizine Jupitera ili ne.
Iako površine zvijezda sadrže mnogo metala, astronomi su se fokusirali na pet - željezo, nikal, titan, silicij i natrij. Nakon četiri godine analize, astronomi su uspjeli grupirati zvijezde po sastavu metala i odrediti vjerojatnost da zvijezde određenog sastava imaju planete. Na primjer, željezom su rangirane zvijezde u odnosu na sadržaj željeza u Suncu koji iznosi 0,0032%.
"Ovo je nepristrano istraživanje takve vrste", naglasio je Fischer. "Jedinstven je po tome što su sva metalna obilježja određena istom tehnikom i analizirali smo sve zvijezde na našem projektu s više od dvije godine podataka."
.
Fischer je rekao da novi podaci sugeriraju zašto će zvijezde bogate metalima vjerojatno razvijati planetarne sustave u obliku. Podaci su u skladu s hipotezom da se teži elementi lakše spajaju, omogućujući prašini, stijenama i na kraju planetarnim jezgrama da se formiraju oko novo zapaljenih zvijezda. Kako bi mlada zvijezda i okolni disk prašine i plina imali isti sastav, metalni sastav promatran iz zvijezde odražava obilje sirovina, uključujući teške metale, dostupne na disku za izgradnju planeta. Podaci ukazuju na gotovo linearni odnos između količine metala i mogućnosti lučenja planeta.
"Ovi rezultati govore nam zašto neke zvijezde u našoj galaksiji Mliječni put imaju planete, dok druge nemaju", rekla je Marcy. "Teški metali moraju se skupiti u obliku stijena koje se i same uklapaju u čvrste jezgre planeta."
Istraživanje Fischera i Valentija podržava Nacionalna uprava za zrakoplovstvo i svemir, Nacionalna fondacija za nauku, Vijeće za fiziku i astronomiju čestica (PPARC) u Velikoj Britaniji, Anglo-australijski opservatorij, Sun Microsystems, opservatorij Keck i Opservatoriji Lick, Sveučilište u Kaliforniji.
Izvorni izvor: Berkeley News Release
