Pomimo postępów w badaniach egzoplanetowych w ciągu ostatniej dekady wiele pozostaje nieznany. Na przykład, w jaki sposób współczynniki wykrywania gigantycznych planet różnią się w zależności od zawartości metalu gwiazdy macierzystej? Czy gigantyczne planety występują częściej wokół masywnych gwiazd? Czy gigantyczne planety formują się pod różnymi mechanizmami w zależności od zawartości metalu w gwiazdach?
W tym celu zespół astronomów pod przewodnictwem Annelies Mortier i Nuno C. Santos zbadał, jaką funkcję matematyczną charakteryzuje szybkość wykrywania w rozkładzie gwiazd (tj. Od obiektów bogatych w metal do ubogich w metale). „Znalezienie dokładnej formy funkcjonalnej częstotliwości wykrywania planet metaliczności pomoże nam lepiej zrozumieć zarówno powstawanie planet, jak i liczbę planet wędrujących po galaktyce”, powiedział Santos dla magazynu Space.
Olbrzymie planety najczęściej znajdują się wokół gwiazd bogatych w metale, a liczba z badań zespołu (pokazanych poniżej) potwierdza, że ~ 25% gwiazd o zawartości metali dwukrotnie większej niż Słońce ma gigantyczną planetę, podczas gdy prawdopodobieństwo spada do ~ 5% dla gwiazdy o metalowej zawartości analogicznej do Słońca.
Ustalenie, że gwiazdy bogate w metal wykazują zwiększone prawdopodobieństwo przyjęcia gigantycznej planety, ogranicza modele jej powstawania. W szczególności obserwacje sugerują, że większa metaliczność sprzyja wzrostowi rdzeni skalistych / lodowych, które następnie akumulują gaz. Zespół zauważa jednak, że chociaż trend gigantycznej metaliczności planety jest stały dla gwiazd wykazujących metaliczność większą (lub analogiczną do) Słońca, wyniki są mniej pewne dla gwiazd ubogich w metal. Rzeczywiście w literaturze toczy się aktywna debata na temat tego, jaka funkcja łączy reżimy bogate w metal i ubogie w metal. W szczególności, czy wykładniczy spadek rozciąga się na reżim ubogi w metal, czy też funkcja się obniża?
W zależności od sposobu, w jaki trend częstotliwości rozciąga się na reżim ubogi w metal, może to wskazywać, że oddzielny mechanizm jest odpowiedzialny za tworzenie gigantycznych planet tej podpróbki. Dlatego ważne są ciągłe badania gwiazd ubogich w metale, pomimo zmniejszonej częstotliwości znajdowania gigantycznej planety. Ponadto Mortier (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) zauważa, że „należy zachęcać do badania gwiazd ubogich w metal, ponieważ kilka modeli teoretycznych pokazuje, że planety podobne do Ziemi są bardziej powszechne wokół tych gwiazd niż wokół ich bogatych w metale odpowiedników”.
Zespół skoncentrował swoje wysiłki na próbach dostrzeżenia różnicy między żywotnością różnych form funkcjonalnych w reżimie ubogim w metal (tj. Czy wskaźnik wykrywania gigantycznych planet w tej dziedzinie spłaszcza się, a nie spada wykładniczo?). Ostatecznie nie znaleziono statystycznej różnicy między scenariuszami, a także nie było jasne, czy za częstotliwością detekcji gigantycznych planet istnieje zależność od masy. Zespół zauważył, że potrzebna była większa próbka, aby dojść do ostatecznych wniosków, i dodał, że bieżące badania mające na celu odkrycie planet zapewnią, że problem może wkrótce zostać rozwiązany.
„Kepler i Gaia znacznie zwiększą liczbę odkryć planet, nie tylko dla gigantycznych planet, ale także dla mniejszych planet”, powiedział Mortier.
Podsumowując, aby odpowiedzieć na pytania postawione na początku, poszukiwania planet powinny koncentrować się na ubogich w metali gwiazdy bogate w metale, mimo że te pierwsze wykazują zmniejszoną częstotliwość planet gigantycznych. Ustalenia zespołu pojawią się w Astronomy & Astrophysics, a preprint jest dostępny na arXiv. Wyniki badań są częściowo powiązane z obserwacjami uzyskanymi za pomocą przyrządu HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), który pokazano poniżej.
