Vaizdo kreditas: NASA
Mūsų kaimynystėje atliktų žvaigždžių tyrimas atskleidė, kad turtingi metalai, tokie kaip geležis ir titanas, penkis kartus labiau linkę skristi aplink juos planetomis. Debra Fisher iš Kalifornijos universiteto Berkley sako: „Jei pažvelgtumėte į žvaigždes, kuriose gausu metalo, 20 procentų turi planetų. Tai stulbinantis “. (prisidėjo Darren Osborne)
Palyginus 754 šalia mūsų esančias žvaigždes, tokias kaip mūsų saulė - kai kurios su planetomis, o kitos be -, akivaizdu, kad kuo daugiau žvaigždės žvaigždžių geležyje ir kituose metaluose, tuo didesnė tikimybė, kad ji turės palydovo planetą.
„Astronomai teigė, kad tik 5 proc. Žvaigždžių turi planetas, tačiau tai nėra labai tikslus įvertinimas“, - sakė Kalifornijos Berkeley universiteto tyrimų astronomas Debra Fischeris. „Dabar mes žinome, kad žvaigždės, kuriose gausu sunkiųjų metalų, yra penkis kartus didesnės tikimybė, kad jie skrieja aplink planetas, nei žvaigždės, kuriose trūksta metalų. Jei pažvelgtumėte į metalo turtingas žvaigždes, 20 procentų jų turi planetas. Tai stulbinantis “.
„Metalai yra sėklos, iš kurių susidaro planetos“, - pridūrė kolega Jeffas Valenti, Kosmose teleskopo mokslo instituto (STScI) Baltimorėje, asd. Astronomas, asistentas.
Išsami informacija apie jos ir Valenti atliktą analizę Fischer pateiks 13.30 val. Australijos rytinis standartinis laikas (AEST) liepos 21 d., Pirmadienį, Tarptautinės astronomijos sąjungos susirinkime Sidnėjuje, Australijoje.
Geležis ir kiti elementai, sunkesni už helį - kuriuos astronomai vadina „metalais“ - yra sukurti sintezės reakcijos žvaigždžių viduje ir pasėti į tarpžvaigždinę terpę įspūdingų supernovų sprogimų dėka. Taigi, nors metalai buvo labai reti ankstyvojoje Paukščių Tako galaktikos istorijoje, laikui bėgant kiekviena iš eilės žvaigždžių karta tapo šiais elementais turtingesnė, padidindama galimybes suformuoti planetą.
„Žvaigždės, formuojančios šiandien, daug labiau linkusios turėti planetas nei ankstyvosios žvaigždžių kartos“, - teigė Valenti. „Tai planetinis kūdikių bumas“.
Išaugus ekstrasoliarių planetų skaičiui - dabar žinoma apie 100 žvaigždžių, turinčių planetų, astronomai pastebėjo, kad žvaigždės, kuriose gausu metalų, labiau linkusios į uostus. Anksčiau astronomai Guillermo Gonzalez ir Nuno Santos pasiūlė ryšį tarp žvaigždės „metališkumo“ - žvaigždės išoriniame sluoksnyje esančio geležies gausumo rodiklio, rodančio daugelio kitų elementų - nuo nikelio iki silicio - gausą. keliasdešimt planetų nešančių žvaigždžių.
Naujasis Fišerio ir Valenti metalų gausos tyrimas yra pirmasis, apimantis statistiškai didelį 61 žvaigždės su planetomis ir 693 žvaigždžių be planetų imtį. Jų analizė pateikia skaičius, įrodančius ryšį tarp metalų gausos ir planetos susidarymo.
„Žmonės jau gana išsamiai apžiūrėjo daugumą žvaigždžių su žinomomis planetomis, tačiau iš esmės jie nepaisė šimtų žvaigždžių, kurios, atrodo, neturi planetų. Šios nepakankamai įvertintos žvaigždės suteikia galimybę suprasti, kodėl formuojasi planetos “, - teigė Valenti, kuris yra žvaigždžių cheminės sudėties nustatymo ekspertas.
Duomenys rodo, kad tokios žvaigždės kaip saulė, kurių metalų kiekis laikomas tipišku žvaigždėms mūsų kaimynystėje, turi 5–10 procentų tikimybę turėti planetas. Žvaigždės, turinčios tris kartus daugiau metalo nei saulė, turi 20 procentų tikimybę priartėti prie planetų, o žvaigždės, turinčios 1/3 saulės metalo, turi maždaug 3 procentus tikimybės turėti planetas. 29 labiausiai metalų turinčios žvaigždės iš pavyzdžio, turinčios mažiau nei 1/3 saulės metalų gausos, neturėjo planetų.
„Šie duomenys rodo, kad yra metališkumo slenkstis, todėl ne visos mūsų galaktikos žvaigždės turi vienodą galimybę formuoti planetų sistemas“, - teigė Fišeris. Tai, ar žvaigždė turi planetų palydovus, ar ne, yra jos atsiradimo sąlyga. Tie, kurie turi didesnį pradinį metalų paskirstymą, turi pranašumą prieš tuos, kurių nėra, tai tendencija, kurią dabar galime aiškiai matyti naudodamiesi šiais naujais duomenimis “.
Du astronomai nustatė metalo sudėtį analizuodami 1600 spektrus iš daugiau nei 1000 žvaigždžių, prieš tai susiaurindami analizę iki 754 žvaigždžių, kurios buvo pakankamai ilgai stebimos, kad galėtų valdyti dujų milžinišką planetą. Kai kurias iš šių žvaigždžių 15 metų stebėjo Fišeris, Geoffrey Marcy, UC Berkeley astronomijos profesorius ir kolega Paulas Butleris, dabar Vašingtono Karnegio institute, sistemingai ieškant ekstrasoliarių planetų aplink netoliese esančias žvaigždes. Visos 754 žvaigždės buvo tiriamos daugiau nei dvejus metus. Tai yra pakankamai laiko nustatyti, ar yra artimos, Jupiterio dydžio planeta.
Nors žvaigždžių paviršiuose yra daug metalų, astronomai sutelkė dėmesį į penkis - geležį, nikelį, titaną, silicį ir natrį. Po ketverių metų analizės astronomai sugebėjo sugrupuoti žvaigždes pagal metalo kompoziciją ir nustatyti tikimybę, kad tam tikros kompozicijos žvaigždės turi planetas. Pavyzdžiui, naudojant geležį, žvaigždės buvo įvertintos atsižvelgiant į saulės geležies kiekį, kuris yra 0,0032%.
„Tai yra nešališkiausias tokio tipo tyrimas“, - pabrėžė Fischeris. „Tai yra unikalu, nes visas metalų gausumas buvo nustatytas tuo pačiu metodu ir mes daugiau nei dvejų metų duomenis analizavome visas mūsų projekto žvaigždes“.
.
Fišeris teigė, kad nauji duomenys rodo, kodėl žvaigždės, turinčios daug metalų, gali sukurti planetų sistemas, kai jos formuojasi. Duomenys atitinka hipotezę, kad sunkesni elementai lengviau prilimpa, o dulkės, uolienos ir galiausiai planetos šerdys gali susidaryti aplink naujai užsidegančias žvaigždes. Kadangi jaunoji žvaigždė ir aplinkiniai dulkių bei dujų diskai būtų vienodos sudėties, stebima metalo kompozicija, stebima žvaigždės, atspindi žaliavų, įskaitant sunkiuosius metalus, gausą diske, skirtoje planetoms kurti. Duomenys rodo beveik tiesinį ryšį tarp metalų kiekio ir planetų tikimybės.
„Šie rezultatai paaiškina, kodėl kai kurios mūsų Paukščių Tako galaktikos žvaigždės turi planetas, o kitos neturi“, - sakė Marcy. „Sunkieji metalai turi susikaupti, kad susidarytų uolienos, kurios pačios įsikibtų į kietas planetų gyslas.“
Fischerio ir Valenti tyrimus remia Nacionalinė aeronautikos ir kosmoso administracija, Nacionalinis mokslo fondas, Dalelių fizikos ir astronomijos tyrimų taryba (PPARC) Jungtinėje Karalystėje, Anglo-Australijos observatorija, „Sun Microsystems“, Kecko observatorija ir Kalifornijos universiteto Lick observatorijos.
Originalus šaltinis: „Berkeley“ žinių laida
