Tín dụng hình ảnh: NASA
Một cuộc khảo sát các ngôi sao trong khu phố của chúng tôi đã tiết lộ những người giàu kim loại, như sắt và titan, có khả năng có các hành tinh quay quanh chúng gấp năm lần. Debra Fisher từ Đại học California, Berkley, nói, nếu bạn nhìn vào những ngôi sao giàu kim loại, 20% có các hành tinh. Đó là cảnh quan tuyệt đẹp. (đóng góp bởi Darren Ostern)
So sánh 754 ngôi sao gần đó như mặt trời của chúng ta - một số có hành tinh và một số không có - cho thấy rõ ràng rằng càng có nhiều sắt và các kim loại khác trong một ngôi sao, cơ hội có hành tinh đồng hành càng lớn.
Debra Fischer, một nhà thiên văn học nghiên cứu tại Đại học California, Berkeley, cho biết, chỉ có 5% các ngôi sao có các hành tinh, nhưng đó không phải là một đánh giá chính xác. Bây giờ chúng ta biết rằng những ngôi sao có nhiều kim loại nặng có khả năng chứa các hành tinh quay quanh quỹ đạo cao gấp năm lần so với những ngôi sao thiếu kim loại. Nếu bạn nhìn vào những ngôi sao giàu kim loại, 20 phần trăm có các hành tinh. Đó là cảnh quan tuyệt đẹp.
Kim loại là hạt giống từ đó hình thành các hành tinh, đồng nghiệp Jeff Valenti, một nhà thiên văn học tại Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian (STScI) ở Baltimore, Md.
Fischer sẽ trình bày chi tiết về phân tích của cô và Valenti vào lúc 1:30 chiều. Giờ chuẩn miền đông Úc (AEST) vào thứ Hai, ngày 21 tháng 7, tại cuộc họp của Liên minh thiên văn quốc tế tại Sydney, Úc.
Sắt và các nguyên tố khác nặng hơn helium - thứ mà các nhà thiên văn học kết hợp lại với nhau như Kim loại - - được tạo ra bởi các phản ứng nhiệt hạch bên trong các ngôi sao và gieo vào môi trường liên sao bằng vụ nổ siêu tân tinh ngoạn mục. Do đó, trong khi kim loại cực kỳ hiếm trong lịch sử ban đầu của thiên hà Milky Way, theo thời gian, mỗi thế hệ sao liên tiếp trở nên giàu có hơn trong các nguyên tố này, làm tăng cơ hội hình thành một hành tinh.
Ngôi sao hình thành ngày nay có nhiều khả năng có các hành tinh hơn so với các thế hệ sao đầu tiên, theo ông Valent Valenti. Voi Nó là một hành tinh bùng nổ hành tinh.
Khi số lượng các hành tinh ngoài hệ mặt trời tăng lên - khoảng 100 ngôi sao hiện được biết là có các hành tinh - các nhà thiên văn học nhận thấy rằng các ngôi sao giàu kim loại có nhiều khả năng chứa chấp các hành tinh. Một mối tương quan giữa tính kim loại của một ngôi sao - một thước đo về sự phong phú của sắt ở lớp ngoài của một ngôi sao cho thấy sự phong phú của nhiều nguyên tố khác, từ niken đến silicon - đã được các nhà thiên văn học Guillermo Gonzalez và Nuno Santos đề xuất trước đây dựa trên các khảo sát Một vài chục ngôi sao mang hành tinh.
Cuộc khảo sát mới về sự phong phú của kim loại của Fischer và Valenti là người đầu tiên đưa ra một mẫu lớn về mặt thống kê gồm 61 ngôi sao với các hành tinh và 693 sao không có hành tinh. Phân tích của họ cung cấp những con số chứng minh mối tương quan giữa sự phong phú của kim loại và sự hình thành hành tinh.
Người dân đã nhìn vào chi tiết công bằng tại hầu hết các ngôi sao có các hành tinh đã biết, nhưng về cơ bản họ đã bỏ qua hàng trăm ngôi sao mà don dường như có các hành tinh. Những ngôi sao được đánh giá thấp này cung cấp bối cảnh để hiểu lý do tại sao các hành tinh hình thành, ông Valenti, một chuyên gia xác định thành phần hóa học của các ngôi sao.
Dữ liệu cho thấy các ngôi sao như mặt trời, có hàm lượng kim loại được coi là điển hình của các ngôi sao trong khu vực của chúng ta, có cơ hội có các hành tinh từ 5 đến 10%. Những ngôi sao có kim loại nhiều gấp ba lần so với mặt trời có 20% cơ hội chứa chấp các hành tinh, trong khi những ngôi sao có hàm lượng kim loại bằng 1/3 mặt trời có khoảng 3% khả năng có các hành tinh. 29 ngôi sao nghèo nhất kim loại trong mẫu, tất cả đều có ít hơn 1/3 lượng kim loại mặt trời Mặt trời, không có hành tinh.
Những dữ liệu này cho thấy có một tính kim loại ngưỡng, và do đó, không phải tất cả các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta đều có cơ hội hình thành các hệ hành tinh giống nhau, theo ông Fischer. Một ngôi sao có một người bạn đồng hành hay không là một điều kiện sinh ra. Những người có sự phân bổ ban đầu lớn hơn của kim loại có lợi thế hơn so với những người không có, xu hướng mà chúng tôi hiện có thể thấy rõ với dữ liệu mới này.
Hai nhà thiên văn đã xác định thành phần kim loại bằng cách phân tích 1.600 quang phổ từ hơn 1.000 ngôi sao trước khi thu hẹp phân tích xuống còn 754 ngôi sao đã được quan sát đủ lâu để thống trị một hành tinh khổng lồ khí trong hoặc ngoài. Một số trong những ngôi sao này đã được quan sát trong 15 năm bởi Fischer, Geoffrey Marcy, giáo sư thiên văn học tại UC Berkeley, và đồng nghiệp Paul Butler, hiện tại Viện Carnegie của Washington, trong cuộc tìm kiếm có hệ thống các hành tinh ngoài hệ mặt trời xung quanh các ngôi sao gần đó. Tất cả 754 ngôi sao đã được khảo sát trong hơn hai năm, đủ thời gian để xác định xem một hành tinh gần, có kích thước sao Mộc có mặt hay không.
Mặc dù bề mặt của các ngôi sao chứa nhiều kim loại, các nhà thiên văn học tập trung vào năm loại - sắt, niken, titan, silicon và natri. Sau bốn năm phân tích, các nhà thiên văn học đã có thể nhóm các ngôi sao theo thành phần kim loại và xác định khả năng các ngôi sao của một thành phần nhất định có các hành tinh. Ví dụ, với sắt, các ngôi sao được xếp hạng tương đối với hàm lượng sắt của mặt trời, là 0,0032%.
Đây là cuộc khảo sát khách quan nhất về loại hình này, tổ chức này nhấn mạnh. Đây là duy nhất bởi vì tất cả sự phong phú của kim loại được xác định với cùng một kỹ thuật và chúng tôi đã phân tích tất cả các ngôi sao trong dự án của chúng tôi với hơn hai năm dữ liệu.
.
Fischer cho biết dữ liệu mới cho thấy tại sao các ngôi sao giàu kim loại có khả năng phát triển các hệ hành tinh khi chúng hình thành. Dữ liệu phù hợp với giả thuyết rằng các phần tử nặng hơn dính vào nhau dễ dàng hơn, cho phép bụi, đá và cuối cùng là lõi hành tinh hình thành xung quanh các ngôi sao mới bốc cháy. Vì ngôi sao trẻ và đĩa bụi và khí xung quanh có cùng thành phần, nên thành phần kim loại quan sát được từ ngôi sao phản ánh sự phong phú của các nguyên liệu thô, bao gồm cả kim loại nặng, có sẵn trong đĩa để chế tạo các hành tinh. Dữ liệu chỉ ra mối quan hệ gần như tuyến tính giữa lượng kim loại và cơ hội chứa chấp các hành tinh.
Marcy cho biết những kết quả này cho chúng ta biết tại sao một số ngôi sao trong dải ngân hà của chúng ta có các hành tinh trong khi những ngôi sao khác thì không. Kim loại nặng phải kết tụ lại với nhau để tạo thành những khối đá tự kết tụ vào lõi rắn của các hành tinh.
Nghiên cứu của Fischer và Valenti được hỗ trợ bởi Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia, Quỹ Khoa học Quốc gia, Hội đồng Nghiên cứu Vật lý và Thiên văn học Hạt (PPARC) tại Vương quốc Anh, Đài thiên văn Anh-Úc, Đài thiên văn Mặt trời, Đài thiên văn Keck và Đài thiên văn Keck Đài quan sát Lick của Đại học California.
Nguồn gốc: Berkeley News Release
