Az exoplanet kutatás terén az elmúlt évtizedben elért haladás ellenére sokkal ismeretlen marad. Például hogyan változnak az óriásbolygók detektálási sebessége a gazdacsillag fémtartalmának függvényében? Az óriásbolygók gyakoribbak a hatalmas csillagok körül? A hatalmas bolygók különböző mechanizmusok szerint alakulnak-e ki a csillag fémtartalmától függően?
Ebből a célból csillagászok egy csoportja, Annelies Mortier és Nuno C. Santos vezetésével feltárták, hogy milyen matematikai függvény jellemzi a detektálási sebességet a csillagok eloszlása szerint (azaz a fémgazdagoktól a fémszegény tárgyakig). "A fémség-bolygódetektálási frekvencia pontos funkcionális formájának megtalálása elősegíti a bolygóképződés és a galaxist körüljáró bolygók számának megértését" - mondta Santos a Space Magazine-nak.
Az óriási bolygók leggyakrabban fémgazdag csillagok környékén találhatók, és a csapat tanulmányában szereplő ábra (lent látható) megerősíti, hogy a Nap fémtartalmának kétszeresét mutató csillagok ~ 25% -ában óriási bolygó található, míg a valószínűsége ~ 5% -ra esik csillagok, amelyeknek fémtartalma hasonló a Naphoz.
Annak megállapítása, hogy a fémben gazdag csillagok nagyobb valószínűséggel birtokolnak egy óriási bolygót, korlátozza a bolygóképződés modelleit. Pontosabban, a megfigyelések arra utalnak, hogy a nagyobb fémség elősegíti a sziklás / jeges magok növekedését, amelyek később gázt termelnek. A csapat azonban megjegyzi, hogy bár az óriási bolygó-fémesség tendencia szilárd azoknak a csillagoknak a esetében, amelyeknek fémezettsége nagyobb, mint a Nap (vagy azzal analóg), az eredmények kevésbé biztosak a fémszegény csillagok esetében. Valójában az irodalomban aktív vita folyik arról, hogy milyen funkció köti össze a fémgazdag és a fémszegény rendszereket. Konkrétan, az exponenciális hanyatlás kiterjed-e a fémszegény rendszerre, vagy a funkció kiegyenlítődik?
Attól függően, hogy a frekvencia trend hogyan terjed ki a fémszegény üzemmódra, jelezheti, hogy egy külön mechanizmus felelős az almint óriási bolygóinak létrehozásáért. Ezért a fémszegény csillagok folyamatos felmérése fontos, annak ellenére, hogy az óriási bolygó kevésbé találja meg a gyakorlatot. Ezenkívül Mortier (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) megjegyzi, hogy "ösztönözni kell a fémszegény csillagok tanulmányozását, mivel számos elméleti modell azt mutatja, hogy a Föld-szerű bolygók gyakoribbak ezen csillagok körül, mint fémgazdag társaik körül."
A csapat erőfeszítéseit arra koncentrálta, hogy megpróbálja megkülönböztetni a különféle funkcionális formák életképességét a fémszegény rendszerben (azaz az óriási bolygók felfedezési sebessége az adott tartományban inkább csökken, nem pedig exponenciálisan csökken?). Végül statisztikai különbséget nem találtak a forgatókönyvek között, és szintén nem volt világos, hogy az óriásbolygók felismerésének gyakorisága mögött van-e tömegfüggőség. A csoport megjegyezte, hogy nagyobb mintára van szükség a végleges következtetések levonásához, és hozzátette, hogy a bolygók felfedezésére irányuló folyamatos felmérések biztosítják a probléma hamarosan megoldását.
"Kepler és Gaia jelentősen növeli a bolygók felfedezésének mennyiségét, nem csak az óriási bolygók, hanem a kisebb bolygók számára is" - mondta Mortier.
Összegezve: az elején feltett kérdések megválaszolásához a bolygó vadászatának a fémszegényekre kell összpontosítaniaés fémben gazdag csillagok, annak ellenére, hogy az előbbi csökkentett frekvenciájú óriási bolygókkal rendelkezik. A csapat eredményei megjelennek a Csillagászatban és Asztrofizikában, és előzetes nyomtatás érhető el az arXiv oldalon. A tanulmány eredményeit részben a HARPS (nagy pontosságú radial Velocity Planet Searcher) eszköz segítségével szerzett megfigyelésekhez kötik, amelyeket alább mutatunk be.
