Кредит за изображение: НАСА
Проучване на звезди в нашия квартал разкри, че богатите на метали, като желязо и титан, са пет пъти по-склонни да имат около тях планети. Дебра Фишър от Калифорнийския университет, Бъркли, казва: „Ако погледнете звездите, богати на метали, 20 процента имат планети. Това е изумително. " (донесе Дарън Осборн)
Сравнение на 754 близки звезди като нашето слънце - някои с планети, а други без - показва окончателно, че колкото повече желязо и други метали има в една звезда, толкова по-голям е шансът да има другарска планета.
"Астрономите твърдят, че само 5 процента от звездите имат планети, но това не е много точна оценка", казва Дебра Фишер, астроном в Калифорнийския университет в Бъркли. „Вече знаем, че звездите, които са в изобилие от тежки метали, са пет пъти по-склонни да прибират орбитални планети, отколкото звезди с недостиг на метали. Ако погледнете звездите, богати на метали, 20 процента имат планети. Това е изумително. "
„Металите са семената, от които се образуват планети“, добави колегата Джеф Валенти, асистент астроном в Научния институт за космически телескопи (STScI) в Балтимор, Md.
Фишер ще представи подробности за анализа от нея и Валенти в 13:30 ч. Австралийско източно стандартно време (AEST) в понеделник, 21 юли, на срещата на Международния астрономически съюз в Сидни, Австралия.
Желязото и други елементи, по-тежки от хелия - това, което астрономите събират като „метали“ - се създават чрез реакции на синтез вътре в звездите и се посеват в междузвездната среда чрез зрелищни експлозии на свръхнови. По този начин, докато металите бяха изключително редки в ранната история на галактиката Млечен път, с течение на времето всяко следващо поколение звезди ставаше по-богато на тези елементи, увеличавайки шансовете за формиране на планета.
„Големите звезди, формиращи се днес, са много по-склонни да имат планети, отколкото ранните поколения звезди“, каза Валенти. "Това е планетарен бебешки бум."
С нарастването на броя на екстрасоларните планети - за сега около 100 звезди имат планети - астрономите забелязват, че звездите, богати на метали, са по-склонни да пристават планети. Корелация между „металичността“ на звездата - мярка за изобилието на желязо във външния слой на звездата, която е показателна за изобилието на много други елементи, от никел до силиций - беше предложена по-рано от астрономите Гилермо Гонсалес и Нуно Сантос въз основа на проучвания на няколко десетки звезди, носещи планети.
Новото проучване на металните изобилия от Фишер и Валенти е първото, което обхваща статистически голяма извадка от 61 звезди с планети и 693 звезди без планети. Техният анализ предоставя числата, които доказват връзка между изобилието на метал и формирането на планетата.
„Хората вече разгледаха сравнително подробно повечето звезди с известни планети, но в общи линии игнорираха стотиците звезди, които не изглежда да имат планети. Тези недооценени звезди осигуряват контекста за разбиране защо се формират планети “, каза Валенти, който е експерт в определянето на химичния състав на звездите.
Данните показват, че звезди като слънцето, чието метално съдържание се счита за типично за звездите в нашия квартал, имат 5 до 10 процента шанс да имат планети. Звездите с три пъти повече метал от слънцето имат 20 процента шанс да носят планети, докато тези с 1/3 съдържание на метали в слънцето имат около 3 процента шанс да имат планети. 29-те най-бедни на метал звезди в пробата, всички с по-малко от 1/3 от слънчевото метално изобилие, нямаха планети.
„Тези данни подсказват, че има прагова металичност и следователно не всички звезди в нашата галактика имат еднакъв шанс да формират планетарни системи“, казва Фишер. „Дали звездата има планетни спътници или не, е условие за нейното раждане. Тези с по-голямо първоначално разпределение на металите имат предимство пред тези без, тенденция, която сега можем да видим ясно с тези нови данни. "
Двамата астрономи определиха металния състав, като анализираха 1600 спектъра от повече от 1000 звезди, преди да стеснят анализа до 754 звезди, които бяха наблюдавани достатъчно дълго, за да управляват планета-гигант на газ в или извън. Някои от тези звезди са наблюдавани от 15 години от Фишер, Джефри Марси, професор по астрономия в UC Berkeley, и колегата му Пол Бътлър, сега в института Карнеги във Вашингтон, при систематичното им търсене на екстрасоларни планети около близките звезди. Всички 754 звезди са изследвани повече от две години, достатъчно време, за да се определи дали има планета с близък размер, Юпитер.
Въпреки че повърхностите на звездите съдържат много метали, астрономите се фокусират върху пет - желязо, никел, титан, силиций и натрий. След четири години анализ астрономите успяха да групират звездите по метален състав и да определят вероятността звездите от определен състав да имат планети. С желязото например звездите са класирани спрямо съдържанието на желязо в слънцето, което е 0,0032%.
„Това е най-безпристрастното проучване по рода си“, подчерта Фишер. „Той е уникален, защото всички метални изобилия бяха определени с една и съща техника и анализирахме всички звезди на нашия проект с повече от две години данни.“
.
Фишер каза, че новите данни подсказват защо е възможно звездите, богати на метал, да развиват планетарни системи, докато се образуват. Данните са в съответствие с хипотезата, че по-тежките елементи се слепват по-лесно, позволявайки на прах, скали и в крайна сметка планетарни ядра да се образуват около новозапалени звезди. Тъй като младата звезда и заобикалящият я диск прах и газ биха имали един и същи състав, наблюдаваният от нея метален състав отразява изобилието от суровини, включително тежки метали, налични в диска за изграждане на планети. Данните показват почти линейна връзка между количеството метали и вероятността да се носят планети.
"Тези резултати ни казват защо някои от звездите в нашата галактика Млечен път имат планети, докато други не", казва Марси. "Тежките метали трябва да се скупчат, за да образуват скали, които сами се вкопчват в твърдите ядра на планетите."
Изследванията на Фишер и Валенти се подпомагат от Националната администрация по аеронавтика и космическо пространство, Националната научна фондация, Съветът за изследване на физиката на частиците и астрономията (PPARC) в Обединеното кралство, Англо-австралийската обсерватория, Sun Microsystems, обсерваторията Keck и Обсерваториите на Лик в Калифорния.
Оригинален източник: Berkeley News Release
