Trotz der Fortschritte in der Exoplanetenforschung im letzten Jahrzehnt viel Bleibt unbekannt. Wie variieren beispielsweise die Erkennungsraten von Riesenplaneten in Abhängigkeit vom Metallgehalt des Wirtssterns? Sind Riesenplaneten häufiger um massive Sterne herum? Bilden sich Riesenplaneten je nach Metallgehalt des Sterns unter verschiedenen Mechanismen?
Zu diesem Zweck untersuchte ein Team von Astronomen unter der Leitung von Annelies Mortier und Nuno C. Santos, welche mathematische Funktion die Erkennungsrate über eine Verteilung von Sternen (d. H. Von metallreichen zu metallarmen Objekten) charakterisiert. "Das Finden der genauen funktionalen Form der Metallizitätsplaneten-Erkennungsfrequenz wird unser Verständnis sowohl der Planetenbildung als auch der Anzahl der Planeten, die die Galaxie durchstreifen, fördern", sagte Santos gegenüber dem Space Magazine.
Riesenplaneten werden am häufigsten um metallreiche Sterne herum gefunden, und eine Zahl aus der Studie des Teams (siehe unten) bestätigt, dass ~ 25% der Sterne mit dem doppelten Metallgehalt der Sonne einen Riesenplaneten beherbergen, während die Wahrscheinlichkeit für ~ 5% sinkt Sterne mit einem der Sonne analogen Metallgehalt.
Die Feststellung, dass metallreiche Sterne eine erhöhte Wahrscheinlichkeit aufweisen, einen riesigen Planeten zu beherbergen, schränkt die Planetenbildungsmodelle ein. Insbesondere legen die Beobachtungen nahe, dass eine größere Metallizität das Wachstum von felsigen / eisigen Kernen fördert, die anschließend Gas anreichern. Das Team stellt jedoch fest, dass der Trend der Riesenplanetenmetallizität für Sterne mit Metallizitäten größer als (oder analog zu) der Sonne zwar solide ist, die Ergebnisse für metallarme Sterne jedoch weniger sicher sind. In der Tat gibt es in der Literatur eine aktive Debatte darüber, welche Funktion die metallreichen und metallarmen Regime verbindet. Dehnt sich ein exponentieller Rückgang insbesondere auf das metallarme Regime aus oder nimmt die Funktion ab?
Abhängig von der Art und Weise, in der sich der Frequenztrend auf das metallarme Regime erstreckt, kann dies darauf hinweisen, dass ein separater Mechanismus für die Erzeugung der Riesenplaneten dieser Unterprobe verantwortlich ist. Daher sind fortgesetzte Untersuchungen metallarmer Sterne wichtig, trotz der geringeren Häufigkeit, einen riesigen Planeten zu finden. Darüber hinaus stellt Mortier (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) fest: „Das Studium metallarmer Sterne sollte gefördert werden, da mehrere theoretische Modelle zeigen, dass erdähnliche Planeten um diese Sterne herum häufiger sind als um ihre metallreichen Gegenstücke.“
Das Team konzentrierte seine Bemühungen darauf, einen Unterschied zwischen der Lebensfähigkeit verschiedener funktioneller Formen im metallarmen Regime zu erkennen (d. H. Flacht die Erkennungsrate von Riesenplaneten in dieser Domäne ab, anstatt exponentiell abzunehmen?). Am Ende wurde kein statistischer Unterschied zwischen den Szenarien festgestellt, und es war ebenfalls unklar, ob eine Massenabhängigkeit hinter der Häufigkeit der Erkennung von Riesenplaneten besteht. Das Team stellte fest, dass eine größere Stichprobe erforderlich war, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen, und fügte hinzu, dass laufende Untersuchungen zur Entdeckung von Planeten sicherstellen würden, dass das Problem bald gelöst werden könnte.
"Kepler und Gaia werden die Anzahl der Planetenentdeckungen nicht nur für Riesenplaneten, sondern auch für kleinere Planeten erheblich erhöhen", sagte Mortier.
Um die eingangs gestellten Fragen zu beantworten, sollten sich die Bemühungen zur Planetenjagd auf metallarme Menschen konzentrierenund metallreiche Sterne, obwohl erstere eine reduzierte Häufigkeit von Riesenplaneten aufweisen. Die Ergebnisse des Teams werden in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht. Ein Preprint ist auf arXiv verfügbar. Die Ergebnisse der Studie hängen teilweise mit Beobachtungen zusammen, die mit dem unten gezeigten HARPS-Instrument (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) erfasst wurden.
