Credit de imagine: NASA
Un sondaj al stelelor din cartierul nostru a dezvăluit că cei bogați în metale, cum ar fi fierul și titanul, sunt de cinci ori mai mari să aibă planete care le orbitează. Debra Fisher de la Universitatea din California, Berkley, spune: „Dacă te uiți la stelele bogate în metale, 20 la sută au planete. Este uimitor. ” (contribuit de Darren Osborne)
O comparație cu 754 de stele din apropiere precum soarele nostru - unele cu planete și altele fără - arată definitiv că cu cât mai multe fier și alte metale există într-o stea, cu atât este mai mare șansa de a avea o planetă însoțitoare.
„Astronomii spun că doar 5 la sută dintre stele au planete, dar aceasta nu este o evaluare foarte precisă”, a declarat Debra Fischer, un astronom de cercetare la Universitatea din California, Berkeley. „Știm acum că stelele care sunt abundente în metale grele au de cinci ori mai multe șanse să găzduiască planete orbitante decât stele deficitare în metale. Dacă te uiți la stelele bogate în metal, 20 la sută au planete. Este uimitor. ”
„Metalele sunt semințele din care se formează planetele”, a adăugat colegul Jeff Valenti, un astronom asistent la Space Telescope Science Institute (STScI) din Baltimore, Md.
Fischer va prezenta detalii despre analiză de către ea și Valenti la 13:30. Ora estică australiană de est (AEST), luni, 21 iulie, la întâlnirea Uniunii Astronomice Internaționale din Sydney, Australia.
Fierul și alte elemente mai grele decât heliul - ceea ce astronomiștii se adună ca „metale” - sunt create prin reacții de fuziune în interiorul stelelor și semănate în mediul interstelar prin explozii supernove spectaculoase. Astfel, în timp ce metalele erau extrem de rare în istoria timpurie a galaxiei Calea Lactee, în timp, fiecare generație succesivă de stele a devenit mai bogată în aceste elemente, crescând șansele de a forma o planetă.
„Stelele care se formează astăzi au mult mai multe șanse să aibă planete decât generațiile timpurii de stele”, a spus Valenti. „Este un boom planetar”.
Pe măsură ce numărul planetelor extrasolare a crescut - aproximativ 100 de stele sunt acum cunoscute ca având planete - astronomii au observat că stelele bogate în metale au mai multe șanse să găzduiască planetele. O corelație între „metalicitatea” unei stele - o măsură a abundenței de fier din stratul exterior al unei stele, care indică abundența multor alte elemente, de la nichel la siliciu - a fost sugerată anterior de astronomii Guillermo Gonzalez și Nuno Santos pe baza sondajelor din câteva zeci de stele purtătoare de planete.
Noul studiu asupra abundențelor metalice de către Fischer și Valenti este primul care acoperă un eșantion statistic mare de 61 de stele cu planete și 693 stele fără planete. Analiza lor furnizează numerele care dovedesc o corelație între abundența de metal și formarea planetei.
„Oamenii s-au uitat deja în detalii corecte la majoritatea stelelor cu planete cunoscute, dar au ignorat practic sutele de stele care nu par să aibă planete. Aceste stele subapreciate oferă contextul pentru a înțelege de ce se formează planetele ”, a spus Valenti, care este un expert în determinarea compoziției chimice a stelelor.
Datele arată că stelele precum soarele, al căror conținut de metal este considerat tipic pentru stelele din cartierul nostru, au șanse de 5-10 la sută să aibă planete. Stelele cu trei ori mai mult metal decât soarele au o șansă de 20 la sută să găzduiască planetele, în timp ce cele cu 1/3 conținutul de metal al soarelui au aproximativ 3% șanse de a avea planete. Cele mai multe 29 de stele sărace din metal din eșantion, toate cu mai puțin de 1/3 din abundența de metal a soarelui, nu aveau planete.
„Aceste date sugerează că există o prag de metalicitate și, astfel, nu toate stelele din galaxia noastră nu au aceeași șansă de a forma sisteme planetare”, a spus Fischer. „Dacă o stea are însoțitori planetari sau nu este o condiție a nașterii sale. Cei care au o alocare inițială mai mare de metale au un avantaj față de cei fără, o tendință pe care acum o putem vedea clar cu aceste noi date. "
Cei doi astronomi au determinat compoziția metalelor analizând 1.600 de spectre de la peste 1.000 de stele, înainte de a restrânge analiza la 754 de stele care au fost observate suficient de mult pentru a guverna o planetă gigantă cu gaz. Unele dintre aceste stele au fost observate timp de 15 ani de către Fischer, Geoffrey Marcy, profesor de astronomie la UC Berkeley și colegul Paul Butler, acum la Instituția Carnegie din Washington, în căutarea lor sistematică a planetelor extrasolare din jurul stelelor din apropiere. Toate cele 754 de stele au fost examinate mai mult de doi ani, timp suficient pentru a stabili dacă o planetă apropiată, de dimensiunea Jupiter, este prezentă sau nu.
Deși suprafețele stelelor conțin multe metale, astronomii s-au concentrat pe cinci - fier, nichel, titan, siliciu și sodiu. După patru ani de analiză, astronomii au putut să grupeze stelele după compoziția metalelor și să determine probabilitatea ca stelele unei anumite compoziții să aibă planete. Cu fierul, de exemplu, stelele au fost clasificate în raport cu conținutul de fier al soarelui, care este 0,0032%.
„Acesta este cel mai imparțial sondaj de acest gen”, a subliniat Fischer. „Este unic, deoarece toate abundențele de metal au fost determinate cu aceeași tehnică și am analizat toate stelele din proiectul nostru cu mai mult de doi ani de date.”
.
Fischer a spus că noile date sugerează de ce stelele bogate în metal sunt susceptibile să dezvolte sisteme planetare pe măsură ce se formează. Datele sunt în concordanță cu ipoteza că elementele mai grele se lipesc mai ușor, permițând praful, rocile și, în cele din urmă, miezurile planetare să se formeze în jurul stelelor nou aprinse. Întrucât steaua tânără și discul înconjurător de praf și gaz ar avea aceeași compoziție, compoziția metalică observată de la stea reflectă abundența materiilor prime, inclusiv a metalelor grele, disponibile în disc pentru a construi planete. Datele indică o relație aproape liniară între cantitatea de metale și șansa de a adăposti planete.
„Aceste rezultate ne spun de ce unele dintre stelele din galaxia noastră Calea Lactee au planete, în timp ce altele nu”, a spus Marcy. „Metalele grele trebuie să se aglomereze pentru a forma roci care se înfundă singure în miezurile solide ale planetelor.”
Cercetarea Fischer și Valenti este susținută de Administrația Națională Aeronautică și Spațială, Fundația Națională de Știință, Consiliul de Cercetare a Fizicii Particulare și Astronomie (PPARC) din Regatul Unit, Observatorul Anglo-Austral, Sun Microsystems, Observatorul Keck și Observatoarele Lick de la Universitatea din California.
Sursa originală: Comunicat de presă Berkeley
