Jaapani astronoomide meeskond on teatanud tugevast korrelatsioonist tolmuste protoplanetaarketaste metallisuse ja nende pikaealisuse vahel. Sellest avastusest järeldavad nad, et madala metallisusega tähtedel on planeetide, sealhulgas gaasigigaanide jaoks nende protoplaneetide ketaste lühema eluea tõttu palju vähem tõenäoline.
Nagu olete ilmselt teadlik, tähendab "metall" astronoomiat - rääkigu kõigest, mis on perioodilisustabelist kõrgemal kui vesinik ja heelium. Linnuteel on metallilisuse gradient - kus metallisus langeb märkimisväärselt, seda kaugemale sa lähed. Äärmises välimises galaktikas, umbes 18 kiloparsekki keskelt väljapoole, on tähtede metallisus vaid 10% Päikese omast (mis on keskelt umbes 8 kiloparsekki - ehk umbes 25 000 valgusaastat).
Selles uuringus võrreldi suhteliselt kõrge metallisusega (nt Orioni udukogu) tähekoolides asuvaid noori täheklastrid madalama metallisusega puukoolide välimiste galaktikate kaugemate klastritega (nagu Digel Cloud 2).
Uuringu järeldused põhinevad eeldusel, et tihedate protoplanetaarsete ketastega tähtede kiirgusvõimsusel on üle keskmise ja keskmise infrapuna lainepikkuse. See on suuresti tingitud sellest, et täht soojendab ümbritsevat protoplaneetilist ketast, pannes ketta kiirgama infrapunakiirgusse.
Uurimisrühm kasutas 8,2-meetrist Subaru-teleskoopi ja JHK-fotomeetriaks nimetatavat protseduuri, et tuvastada mõõt, mida nad nimetasid „kettafraktsiooniks”, mis tähistab protoplaneetilise ketta tihedust (mis on määratud infrapunakiirguse ülejäägi abil). Nad kasutasid klastrite vanuse määramiseks ka teist väljakujunenud massi-helenduse suhemõõtu.
Päikeseekvivalentsete metallilisustähtede populatsioonide vanuselise kettafraktsiooni ja madala metallisusega tähtede populatsioonide välimise galaktika graafiline graafik näitab, et nende madala metallisusega tähtede protoplaneetilised kettad hajuvad palju kiiremini.
Autorid väidavad, et fotoaurustumise protsess võib olla madala metalli ketaste lühema eluea aluseks - kus footonite mõju on piisav madala aatommassiga vesiniku ja heeliumi kiireks hajutamiseks, samas kui suurema aatommassiga metallide olemasolu võib neid footoneid ümber suunata ja seega säilitada protoplanetaarne ketas pikema aja jooksul.
Nagu autorid märgivad, vähendab madala metallisusega ketaste madalam eluiga planeedi moodustumise tõenäosust. Ehkki autorid väidavad, et palju rohkem spekulatsioone pole, näib see seos tähendavat, et lisaks sellele, et me ootame galaktika välisserva poole tähtede ümber vähem planeete - võib eeldada, et leiame ka vana planeedi ümber vähem planeete II tähed, mis oleksid moodustunud ka madala metallisusega keskkondades.
Need leiud viitavad tõepoolest sellele, et planeedid, isegi gaasigigandid, võisid varases universumis olla äärmiselt haruldased - ja need on muutunud universaalseks alles hilisemas universumi evolutsioonis -, pärast seda, kui tähete nukleosünteesi protsessid olid kosmosesse metallidega küllaldaselt külvanud.
Lisalugemist: Yasui, C., Kobayashi, N., Tokunaga, A., Saito, M. ja Tokoku, C.
Protoplanetaarsete ketaste lühike eluiga vähese metallisusega keskkondades
