Японски екип от астрономи съобщи за силна зависимост между металичността на прашните протопланетарни дискове и дълголетието им. От тази констатация те предполагат, че звездите с ниска металичност са много по-малко вероятно да имат планети, включително газови гиганти, поради по-краткия живот на техните протопланетарни дискове.
Както вероятно знаете, "металът" е астрономически говорене за всичко по-високо в периодичната таблица от водорода и хелия. Млечният път има градиент на металичност - където металичността намалява значително, колкото по-далеч отивате. В крайната външна галактика, на около 18 килопарсеци от центъра, металичността на звездите е само 10% от тази на Слънцето (което е около 8 килопарсека - или около 25 000 светлинни години - извън центъра).
Това проучване сравнява млади звездни клъстери в звездни разсадници със сравнително висока металичност (като мъглявината Орион) с по-далечни клъстери във външната галактика в разсадници с ниска металичност (като Digel Cloud 2).
Заключенията на изследването се основават на предположението, че излъчването на звезди с плътни протопланетарни дискове ще има излишък от близка и средна инфрачервена дължина на вълната. Това до голяма степен се дължи на факта, че звездата загрява заобикалящия си протопланетен диск, което прави диска да излъчва в инфрачервено.
Изследователският екип използва 8,2-метровия телескоп Subaru и процедура, наречена JHK фотометрия, за да идентифицира мярка, наречена „дискова фракция“, представляваща плътността на протопланетарния диск (определена от излишъка на инфрачервено лъчение). Те също така използваха друга установена мярка за светене на масата, за да определят възрастта на струпванията.
Графиката на дисковата фракция над възрастта за популации на звезди, еквивалентни на Слънцето на металичност, спрямо популациите със звезди с ниска металичност във външната галактика предполага, че протопланетарните дискове на тези звезди с ниска металичност се разпръскват много по-бързо.
Авторите предполагат, че процесът на фотоепорация може да лежи в основата на по-краткия живот на нискометалните дискове - където въздействието на фотоните е достатъчно за бързото диспергиране на водород с ниска атомна маса и хелий, докато наличието на метали с по-голямо атомно тегло може да отклони тези фотони и следователно да запази протопланетен диск за по-дълъг период.
Както авторите подчертават, по-ниският срок на експлоатация на дисковете с ниска металичност намалява вероятността от формиране на планетата. Въпреки че авторите се избягват от много повече спекулации, последиците от тази връзка изглежда са такива, както и да очакваме да открием по-малко планети около звезди към външния ръб на галактиката - може също да очакваме да намерим по-малко планети около някое старо население II звезди, които също биха се образували в среда с ниска металност.
Всъщност тези открития предполагат, че планетите, дори газовите гиганти, може би са били изключително редки в ранната Вселена - и са станали често срещани по-късно в еволюцията на Вселената - след като звездните процеси на нуклеосинтеза са засели адекватно Космоса с метали.
Допълнителна информация: Yasui, C., Kobayashi, N., Tokunaga, A., Saito, M. and Tokoku, C.
Кратък живот на протопланетарните дискове в среда с ниска металност
