Несмотря на успехи в исследованиях экзопланет за последнее десятилетие много остается неизвестным. Например, как изменяется частота обнаружения планет-гигантов в зависимости от содержания металла в принимающей звезде? Гигантские планеты чаще встречаются вокруг массивных звезд? Формируются ли планеты-гиганты по разным механизмам в зависимости от содержания металла в звезде?
С этой целью группа астрономов во главе с Аннелисом Мортье и Нуно С. Сантосом исследовала, какая математическая функция характеризует скорость обнаружения по распределению звезд (т.е. от богатых металлом до бедных металлом объектов). «Поиск точной функциональной формы частоты обнаружения металлических планет будет способствовать нашему пониманию как формирования планет, так и числа планет, бродящих по галактике», - сказал Сантос журналу Space Magazine.
Гигантские планеты чаще всего встречаются вокруг богатых металлом звезд, и фигура из исследования команды (показанной ниже) подтверждает, что ~ 25% звезд с двойным содержанием металла в Солнце содержат гигантскую планету, в то время как вероятность падает до ~ 5% для звезды с содержанием металла, аналогичным Солнцу.
Установление того, что богатые металлом звезды демонстрируют повышенную вероятность размещения гигантской планеты, ограничивает модели формирования планет. В частности, наблюдения показывают, что большая металличность способствует росту скальных / ледяных кернов, которые впоследствии накапливают газ. Тем не менее, команда отмечает, что, хотя гигантская тенденция металличности планеты является устойчивой для звезд, проявляющих металличность больше, чем (или аналогично) Солнцу, результаты менее достоверны для звезд с низким содержанием металлов. Действительно, в литературе ведутся активные дебаты относительно того, какая функция связывает режимы, богатые металлом и бедные металлом. В частности, экспоненциальный спад распространяется на режим с низким содержанием металлов или функция выравнивается?
В зависимости от того, каким образом частотный тренд распространяется на режим с низким содержанием металлов, это может указывать на то, что отдельный механизм отвечает за создание гигантских планет этого подобразца. Таким образом, продолжающиеся исследования бедных металлом звезд важны, несмотря на снижение частоты обнаружения гигантской планеты. Более того, Мортье (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) отмечает, что «следует поощрять изучение звезд с низким содержанием металлов, поскольку некоторые теоретические модели показывают, что подобные Земле планеты чаще встречаются вокруг этих звезд, чем вокруг их богатых металлами аналогов».
Команда сконцентрировала свои усилия на том, чтобы попытаться определить разницу между жизнеспособностью различных функциональных форм в режиме с низким содержанием металлов (т. Е., Уменьшается ли скорость обнаружения планет-гигантов в этой области, а не уменьшается экспоненциально?). В итоге не было обнаружено статистического различия между сценариями, и было также неясно, существует ли массовая зависимость за частотой обнаружения гигантских планет. Команда отметила, что для получения окончательных выводов необходима большая выборка, и добавила, что продолжающиеся исследования для обнаружения планет обеспечат скорейшее решение проблемы.
«Кеплер и Гайя значительно увеличат количество открытий планет, не только для планет-гигантов, но и для более мелких планет», - сказал Мортиер.
В целом, чтобы ответить на вопросы, поставленные с самого начала, усилия по охоте на планету должны быть направлены на бедных металлома также Звезды, богатые металлом, несмотря на то, что первые демонстрируют пониженную частоту планет-гигантов. Выводы команды будут опубликованы в разделе Астрономия и астрофизика, а препринт доступен на сайте arXiv. Результаты этого исследования частично связаны с наблюдениями, полученными с помощью инструмента HARPS (высокоточный радиальный поиск планеты), который показан ниже.
