Kép jóváírása: NASA
A szomszédságunkban található csillagok felmérése során kiderült, hogy azokban a fémekben gazdagokban, mint a vas és a titán, ötször valószínűbb, hogy bolygók keringnek körülöttük. Debra Fisher, a kaliforniai Berkley-i egyetemen azt mondja: „Ha a fémgazdag csillagokat nézzük, 20% -uk bolygókkal rendelkezik. Ez lenyűgöző. " (Darren Osborne közreműködése)
Összehasonlítva a 754 közeli csillagot, mint például a napunk - némelyikkel bolygókkal, míg mások nincsenek -, egyértelműen kiderül, hogy minél több csillagban van vas és más fémek, annál nagyobb esélye van egy társbolygóra.
"A csillagászok azt mondják, hogy a csillagoknak csak 5% -ánál vannak bolygók, de ez nem túl pontos értékelés" - mondta Debra Fischer, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem kutatócsillagász. „Most már tudjuk, hogy a nehézfémekben gazdag csillagok ötször nagyobb eséllyel járnak a bolygók körüli körüli pályán, mint a fémekben hiányos csillagok. Ha fémgazdag csillagokat nézel, akkor 20% -uk bolygókkal rendelkezik. Ez lenyűgöző. "
"A fémek azok a magok, amelyekből a bolygók alakulnak ki" - tette hozzá Jeff Valenti kollégája, az űrhajós távcső tudományos intézetének (STScI) asszisztens csillagászja.
Fischer 13: 30-kor beterjeszti az ő és Valenti elemzésének részleteit. Ausztrál keleti standard idő (AEST), július 21-én, hétfőn, a Nemzetközi Csillagászati Egyesület ülésén, Sydney-ben, Ausztráliában.
A héliumnál nehezebb vasat és más elemeket - melyeket az csillagászok összekapcsolnak „fémekként” - a csillagok belsejében zavaró reakciók hoznak létre, és látványos szupernóva robbanásokkal a csillagközi közegbe ültetik be. Tehát, bár a fémek rendkívül ritkák voltak a Tejút-galaxis korai történetében, az idő múlásával az egymást követő csillaggenerációk gazdagabbá váltak ezekben az elemekben, növelve a bolygó kialakulásának esélyét.
"A ma kialakuló csillagok sokkal valószínűbben bolygókkal rendelkeznek, mint a csillagok korai generációi" - mondta Valenti. "Ez egy bolygóbeli baby boom."
Ahogy az extoláris bolygók száma nőtt - mintegy 100 csillagról ismert, hogy bolygók vannak -, a csillagászok észrevették, hogy a fémekben gazdag csillagok nagyobb valószínűséggel bolygók. Guillermo Gonzalez és Nuno Santos csillagászok korábban már javasoltak egy csillag „fémességének” - a csillag külső rétegében a vas mennyiségének olyan mértékének mértékét, amely sok más elem mennyiségét jelzi - a nikkeltől a szilíciumig - korábban Guillermo Gonzalez és Nuno Santos csillagászok néhány tucat bolygót hordozó csillag.
Fischer és Valenti által készített új fémállomány-felmérés az első, amely statisztikailag nagy mintát tartalmaz, 61 csillag bolygókkal és 693 csillag bolygók nélkül. Elemzésük azokat a számokat adja meg, amelyek bizonyítják a korrelációt a fém mennyiségének és a bolygóképződés között.
„Az emberek már meglehetősen részletesen megvizsgálták az ismert bolygók többségét, de alapvetően figyelmen kívül hagyták a csillagok százát, amelyeknek nem tűnik bolygóknak. Ezek az alulértékelt csillagok biztosítják a kontextust annak megértéséhez, hogy a bolygók miért alakulnak ki ”- mondta Valenti, aki a csillagok kémiai összetételének meghatározásában szakértő.
Az adatok azt mutatják, hogy olyan csillagok, mint a nap, amelyeknek fémtartalmát tipikusnak tekintik a szomszédságunkban lévő csillagoknak, 5-10% esélye van bolygók meglétére. A csillagok, amelyeknél háromszor több fém van, mint a nap, 20 százalék esélyt rejt magában a bolygókra, míg azoknak, akiknek a nap fémtartalma 1/3-a van, körülbelül 3 százalék esélyük van bolygók meglétére. A mintában szereplő 29 legfémszegényebb csillagnak, amelyeknek a nap fémszintje kevesebb, mint 1/3-a volt, nem volt bolygó.
"Ezek az adatok arra utalnak, hogy van egy küszöbértékű fémség, és így galaxisunkban nem minden csillagnak van azonos esélye bolygórendszerek kialakítására" - mondta Fischer. A születésének feltétele, hogy egy csillagnak bolygói társai vannak-e vagy sem. Azoknak, akiknek nagyobb a kezdeti fémkiosztása, előnye van azoknak, akiknek nincsenek ilyenek, ezt a tendenciát most már jól láthatjuk ezen új adatokkal. ”
A két csillagász meghatározta a fémösszetételt azáltal, hogy 1600 spektrumot elemezett több mint 1000 csillagtól, mielőtt az elemzést 754 csillagra szűkítette, amelyet elég hosszú ideig figyeltünk meg egy gáz óriási bolygó be- vagy kikapcsolására. E csillagok egy részét 15 éve figyeli meg Fischer, Geoffrey Marcy, az UC Berkeley csillagászati professzora és Paul Butler kollégája, a washingtoni Carnegie Intézetben, a szomszédos csillagok körüli extoláris bolygók szisztematikus keresése során. Az összes 754 csillagot több mint két éven keresztül vizsgálták, ez elég idő ahhoz, hogy megállapítsák, van-e közeli Jupiter méretű bolygó vagy sem.
Noha a csillagok felülete sok fémet tartalmaz, a csillagászok öt vasra, nikkelre, titánra, szilíciumra és nátriumra összpontosítottak. Négy éves elemzés után az csillagászok képesek voltak a csillagokat fémösszetétel szerint csoportosítani és meghatározni annak valószínűségét, hogy egy adott összetételű csillagok bolygókkal rendelkezzenek. Például a vas esetében a csillagokat a nap vastartalmához viszonyítva rangsoroltuk, amely 0,0032%.
„Ez a fajta legalapvetlenebb felmérés” - hangsúlyozta Fischer. "Ez egyedülálló, mivel az összes fémszint meghatározását ugyanazzal a módszerrel határoztuk meg, és a projektünkben szereplő összes csillagot több mint két éves adatokkal elemeztük."
.
Fischer szerint az új adatok arra utalnak, hogy a fémben gazdag csillagok miért valószínűleg fejleszteni bolygórendszereket a kialakulásuk során. Az adatok összhangban állnak azzal a hipotézissel, hogy a nehezebb elemek könnyebben ragaszkodnak egymáshoz, lehetővé téve a pornak, a szikláknak és végül a bolygómagoknak az újonnan meggyújtott csillagok körül kialakulását. Mivel a fiatal csillag és a környező por- és gázkorong azonos összetételű, a csillagból megfigyelt fémösszetétel tükrözi a bolygók felépítéséhez a lemezen rendelkezésre álló nyersanyagok - köztük a nehézfémek - bőségét. Az adatok szinte lineáris összefüggést mutatnak a fémek mennyisége és a bolygók elhelyezésének esélye között.
"Ezek az eredmények megmutatják nekünk, hogy a Tejút-galaxisunkban egyes csillagok miért bolygók, míg mások nem" - mondta Marcy. "A nehézfémeknek össze kell rakódniuk, hogy sziklákat képezzenek, amelyek maguk is a bolygók szilárd magjaiba tapadnak."
Fischer és Valenti kutatásait a Nemzeti Repülési és Űrügynökség, a Nemzeti Tudományos Alapítvány, az Egyesült Királyság Részecskefizikai és Csillagászati Kutató Tanácsa (PPARC), az Anglo-Ausztrál Megfigyelő Intézet, a Sun Microsystems, a Keck Observatory és a A Kaliforniai Egyetem Lick Obszervatóriumai.
Eredeti forrás: Berkeley sajtóközlemény
