Obrazový kredit: NASA
Průzkum hvězd v našem sousedství odhalil, že ty bohaté na kovy, jako je železo a titan, mají pětkrát vyšší pravděpodobnost, že je budou obíhat planety. Debra Fisher z kalifornské univerzity v Berkley říká: „Pokud se podíváte na hvězdy bohaté na kov, 20 procent má planety. To je ohromující. “ (přispěl Darren Osborne)
Porovnání 754 hvězd v okolí, jako je naše slunce - některé s planetami a jiné bez - ukazuje definitivně, že čím více železa a dalších kovů je ve hvězdě, tím větší je šance, že má doprovodnou planetu.
"Astronomové říkají, že pouze 5 procent hvězd má planety, ale nejedná se o příliš přesné hodnocení," řekla Debra Fischer, výzkumná astronomka na kalifornské univerzitě v Berkeley. "Nyní víme, že hvězdy, které se vyskytují v těžkých kovech, mají pětkrát větší pravděpodobnost, že budou mít obíhající planety než hvězdy s nedostatkem kovů." Když se podíváte na hvězdy bohaté na kovy, 20 procent má planety. To je ohromující. “
"Kovy jsou semena, ze kterých se tvoří planety," dodal kolega Jeff Valenti, pomocný astronom ve Vesmírném teleskopickém ústavu (STScI) v Baltimoru, Md.
Fischer představí podrobnosti o ní a Valenti v 13:30. Australian Eastern Standard Time (AEST) v pondělí 21. července na setkání Mezinárodní astronomické unie v australském Sydney.
Železo a další prvky těžší než helium - to, co astronomové shlukují jako „kovy“ - jsou vytvářeny fúzními reakcemi uvnitř hvězd a zasety do mezihvězdného média velkolepými explozemi supernovy. Zatímco kovy byly v rané historii galaxie Mléčná dráha extrémně vzácné, postupem času se každá následující generace hvězd obohatila o tyto prvky, čímž se zvýšila šance na vytvoření planety.
"Hvězdy, které se dnes tvoří, mají mnohem větší pravděpodobnost planet, než rané generace hvězd," řekl Valenti. "Je to planetární baby boom."
Jak roste počet extrasolárních planet - nyní je známo, že planety mají asi 100 hvězd - astronomové si všimli, že hvězdy bohaté na kovy mají větší pravděpodobnost, že budou planety držet. Korelace mezi „metalicitou“ hvězdy - mírou hojnosti železa ve vnější vrstvě hvězdy, která svědčí o hojnosti mnoha dalších prvků, od niklu po křemík - byla dříve navržena astronomy Guillermo Gonzalezem a Nuno Santosem na základě průzkumů několik desítek hvězd nesoucích planetu.
Nový průzkum hojnosti kovů od Fischera a Valentiho jako první pokrývá statisticky velký vzorek 61 hvězd s planetami a 693 hvězd bez planet. Jejich analýza poskytuje čísla, která prokazují korelaci mezi hojností kovů a formováním planety.
"Lidé se již na většinu hvězd dívali se známými planetami, ale v podstatě ignorovali stovky hvězd, které planety zřejmě nemají." Tyto podceňované hvězdy poskytují kontext pro pochopení toho, proč se tvoří planety, “řekl Valenti, který je odborníkem na určování chemického složení hvězd.
Data ukazují, že hvězdy jako slunce, jejichž kovový obsah je považován za typický pro hvězdy v našem sousedství, mají 5 až 10 procent šanci mít planety. Hvězdy, které mají třikrát více kovu než slunce, mají 20% šanci na držení planet, zatímco hvězdy s 1/3 kovového obsahu na slunci mají asi 3% šanci na planety. 29 nejchudších kovů ve vzorku, všechny s méně než 1/3 kovového množství slunce, neměly planety.
"Tato data naznačují, že existuje prahová metalicita, a proto ne všechny hvězdy v naší galaxii mají stejnou šanci na vytvoření planetárních systémů," řekl Fischer. „Zda má hvězda planetární společníky nebo ne, je podmínkou jejího narození. Ti s větším počátečním přidělením kovů mají výhodu před těmi, kteří nemají, což je trend, který nyní můžeme s těmito novými údaji jasně vidět. “
Oba astronomové určili složení kovů analýzou 1600 spekter z více než 1 000 hvězd, než zúžili analýzu na 754 hvězd, které byly pozorovány dostatečně dlouho na to, aby ovládly nebo vystřídaly planetu s plynem. Některé z těchto hvězd pozoroval 15 let Fischer, Geoffrey Marcy, profesor astronomie na UC Berkeley, a kolega Paul Butler, nyní na Carnegieho Instituci ve Washingtonu, při jejich systematickém hledání mimozemských planet kolem okolních hvězd. Všech 754 hvězd bylo zkoumáno déle než dva roky, což je dostatek času k určení, zda je nebo není přítomna blízká planeta velikosti Jupiter.
Ačkoli povrchy hvězd obsahují mnoho kovů, astronomové se zaměřili na pět - železo, nikl, titan, křemík a sodík. Po čtyřech letech analýzy byli astronomové schopni seskupit hvězdy podle kovového složení a určit pravděpodobnost, že hvězdy určitého složení mají planety. Například u železa byly hvězdy hodnoceny vzhledem k obsahu železa na slunci, což je 0,0032%.
"Toto je nejneobjektivnější průzkum svého druhu," zdůraznil Fischer. "Je to jedinečné, protože všechny kovové hojnosti byly určeny stejnou technikou a analyzovali jsme všechny hvězdy na našem projektu pomocí více než dvouletých dat."
.
Fischer uvedl, že nová data naznačují, proč hvězdy bohaté na kov pravděpodobně vyvíjejí planetární systémy v jejich podobě. Data jsou v souladu s hypotézou, že těžší prvky se snášejí k sobě snáze, což umožňuje vznik prachu, hornin a případně planetárních jader kolem nově zapálených hvězd. Protože by mladá hvězda a okolní disk prachu a plynu měly stejné složení, kovové složení pozorované od hvězdy odráží hojnost surovin, včetně těžkých kovů, dostupných v disku pro vytváření planet. Data naznačují téměř lineární vztah mezi množstvím kovů a pravděpodobností, že budou mít planety.
"Tyto výsledky nám říkají, proč některé hvězdy v naší Mléčné dráze mají planety, zatímco jiné ne," řekla Marcy. "Těžké kovy se musí shlukovat, aby vytvořily horniny, které se samy shlukují do pevných jader planet."
Výzkum Fischera a Valentiho podporuje Národní letecká a kosmická správa, Národní vědecká nadace, Rada pro výzkum fyziky částic a astronomie (PPARC) ve Velké Británii, Anglo-australská observatoř, Sun Microsystems, Keckova observatoř a Lick Observatories University of California.
Původní zdroj: Berkeley News Release
