Kredit gambar: NASA
Tinjauan bintang di kawasan kejiranan kami telah mendedahkan mereka yang kaya dengan logam, seperti besi dan titanium, lima kali lebih mungkin mempunyai planet yang mengorbitnya. Debra Fisher dari University of California, Berkley, mengatakan, “Jika anda melihat bintang-bintang yang kaya dengan logam, 20 peratus mempunyai planet. Itu menakjubkan. " (disumbangkan oleh Darren Osborne)
Perbandingan 754 bintang berdekatan seperti matahari kita - beberapa dengan planet dan yang lain tanpa - menunjukkan secara pasti bahawa semakin banyak besi dan logam lain yang terdapat di dalam bintang, semakin besar kemungkinan ia memiliki planet pendamping.
"Ahli astronomi telah mengatakan bahawa hanya 5 peratus bintang yang mempunyai planet, tetapi itu bukan penilaian yang sangat tepat," kata Debra Fischer, ahli astronomi penyelidikan di University of California, Berkeley. "Kita sekarang tahu bahawa bintang yang banyak terdapat dalam logam berat adalah lima kali lebih mungkin untuk mengorbit planet yang mengorbit daripada bintang yang kekurangan logam. Sekiranya anda melihat bintang-bintang kaya logam, 20 peratus mempunyai planet. Itu menakjubkan. "
"Logam adalah biji dari mana planet terbentuk," tambah rakan sekerja Jeff Valenti, seorang penolong ahli astronomi di Institut Sains Teleskop Angkasa (STScI) di Baltimore, Md.
Fischer akan menyampaikan butiran analisis olehnya dan Valenti pada pukul 1:30 petang. Waktu Piawai Timur Australia (AEST) pada hari Isnin, 21 Julai, dalam mesyuarat Kesatuan Astronomi Antarabangsa di Sydney, Australia.
Besi dan unsur-unsur lain yang lebih berat daripada helium - apa yang disatukan oleh para astronom sebagai "logam" - diciptakan oleh tindak balas pelakuran di dalam bintang dan disemai ke medium antara bintang oleh letupan supernova yang menakjubkan. Oleh itu, sementara logam sangat jarang berlaku dalam sejarah awal galaksi Bima Sakti, seiring berjalannya waktu, setiap generasi bintang berturut-turut menjadi lebih kaya dengan unsur-unsur ini, meningkatkan peluang untuk membentuk planet.
"Bintang yang terbentuk hari ini lebih cenderung mempunyai planet daripada generasi awal bintang," kata Valenti. "Ini adalah ledakan bayi planet."
Oleh kerana bilangan planet luar bensin telah bertambah - kira-kira 100 bintang kini diketahui mempunyai planet - ahli astronomi telah memperhatikan bahawa bintang yang kaya dengan logam cenderung untuk menyimpan planet. Hubungan antara "logam" bintang - ukuran kelimpahan besi di lapisan luar bintang yang menunjukkan banyaknya unsur-unsur lain, dari nikel hingga silikon - telah disarankan sebelumnya oleh ahli astronomi Guillermo Gonzalez dan Nuno Santos berdasarkan tinjauan beberapa dozen bintang yang membawa planet.
Tinjauan baru mengenai kelimpahan logam oleh Fischer dan Valenti adalah yang pertama yang merangkumi sampel yang besar secara statistik sebanyak 61 bintang dengan planet dan 693 bintang tanpa planet. Analisis mereka memberikan nombor yang membuktikan hubungan antara kelimpahan logam dan pembentukan planet.
"Orang-orang telah melihat secara terperinci di kebanyakan bintang dengan planet yang diketahui, tetapi pada dasarnya mereka telah mengabaikan ratusan bintang yang sepertinya tidak mempunyai planet. Bintang-bintang yang kurang dihargai ini menyediakan konteks untuk memahami mengapa planet terbentuk, ”kata Valenti, yang pakar dalam menentukan komposisi kimia bintang.
Data menunjukkan bahawa bintang seperti matahari, yang kandungan logamnya dianggap khas bintang di kawasan kita, mempunyai peluang 5 hingga 10 persen untuk memiliki planet. Bintang dengan logam tiga kali lebih banyak daripada matahari mempunyai peluang 20 persen untuk menyimpan planet, sementara bintang dengan 1/3 kandungan logam matahari mempunyai kemungkinan 3 persen untuk memiliki planet. 29 bintang paling miskin logam dalam sampel, semuanya dengan kurang dari 1/3 kelimpahan logam matahari, tidak mempunyai planet.
"Data-data ini menunjukkan bahawa ada logamitas ambang batas, dan dengan demikian tidak semua bintang di galaksi kita memiliki peluang yang sama untuk membentuk sistem planet," kata Fischer. "Sama ada bintang mempunyai sahabat planet atau tidak adalah syarat kelahirannya. Mereka dengan peruntukan awal logam yang lebih besar mempunyai kelebihan berbanding yang tidak ada, satu trend yang kini dapat kita lihat dengan jelas dengan data baru ini. "
Kedua-dua ahli astronomi menentukan komposisi logam dengan menganalisis 1.600 spektrum dari lebih dari 1,000 bintang sebelum menyempitkan analisis kepada 754 bintang yang telah lama diperhatikan untuk memerintah planet gergasi gas masuk atau keluar. Sebilangan bintang ini telah diperhatikan selama 15 tahun oleh Fischer, Geoffrey Marcy, profesor astronomi di UC Berkeley, dan rakan sekerja Paul Butler, sekarang di Carnegie Institution of Washington, dalam pencarian sistematik mereka untuk planet ekstrasolar di sekitar bintang yang berdekatan. Kesemua 754 bintang ditinjau selama lebih dari dua tahun, cukup masa untuk menentukan sama ada planet bersaiz Musytari yang dekat itu ada atau tidak.
Walaupun permukaan bintang mengandungi banyak logam, para astronom memfokuskan pada besi - lima, nikel, titanium, silikon dan natrium. Setelah empat tahun dianalisis, para astronom dapat mengelompokkan bintang mengikut komposisi logam dan menentukan kemungkinan bintang dari komposisi tertentu mempunyai planet. Sebagai contoh, dengan besi, bintang diberi peringkat relatif terhadap kandungan zat besi matahari, iaitu 0,0032%.
"Ini adalah tinjauan yang paling tidak berat sebelah," tegas Fischer. "Ini unik kerana semua kelimpahan logam ditentukan dengan teknik yang sama dan kami menganalisis semua bintang dalam projek kami dengan lebih dari dua tahun data."
.
Fischer mengatakan data baru menunjukkan mengapa bintang kaya logam cenderung mengembangkan sistem planet semasa mereka terbentuk. Data tersebut selaras dengan hipotesis bahawa unsur-unsur yang lebih berat menyatu lebih mudah, yang membolehkan habuk, batu dan akhirnya teras planet terbentuk di sekitar bintang yang baru dinyalakan. Oleh kerana bintang muda dan cakera debu dan gas di sekitarnya mempunyai komposisi yang sama, komposisi logam yang diperhatikan dari bintang itu mencerminkan banyaknya bahan mentah, termasuk logam berat, yang terdapat dalam cakera untuk membina planet. Data menunjukkan hubungan yang hampir linear antara jumlah logam dan kemungkinan menyimpan planet.
"Hasil ini memberitahu kami mengapa beberapa bintang di galaksi Bima Sakti kita mempunyai planet sementara yang lain tidak," kata Marcy. "Logam-logam berat mesti bergumpal bersama untuk membentuk batu-batu yang mereka sendiri bergabung dengan teras planet yang padat."
Penyelidikan oleh Fischer dan Valenti disokong oleh Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Negara, Yayasan Sains Nasional, Majlis Penyelidikan Fizik dan Astronomi Partikel (PPARC) di United Kingdom, Balai Cerap Anglo-Australia, Sun Microsystems, Balai Cerap Keck dan Observatori Lick Universiti California.
Sumber Asal: Siaran Berita Berkeley
