過去10年間の太陽系外惑星研究の進歩にもかかわらず たくさん 不明のままです。たとえば、巨大惑星の検出率はホストスターの金属含有量の関数としてどのように変化しますか?巨大惑星は巨大な星の周りでより頻繁ですか?巨大惑星は、星の金属含有量に応じて異なるメカニズムで形成されますか?
そのために、Annelies MortierとNuno C. Santosが率いる天文学者のチームは、星の分布全体の検出率を特徴付ける数学関数(つまり、金属が豊富なオブジェクトから金属が少ないオブジェクトまで)を調査しました。 「金属性惑星検出頻度の正確な関数形式を見つけることで、惑星の形成と銀河を移動する惑星の数の両方についての理解が深まります」とSantosはSpace Magazineに語った。
巨大惑星は、金属が豊富な星の周りに最もよく見られ、チームの調査(下図)の図は、太陽の2倍の金属含有量を特徴とする星の〜25%が巨大惑星をホストし、確率が〜5%に落ちることを再確認しています太陽に類似した金属含有量の星。
金属が豊富な星が巨大惑星をホストする可能性が高いことを証明すると、惑星形成モデルが制約されます。具体的には、より大きな金属性が岩石/氷のコアの成長を促進し、続いてガスを堆積させることが観察から示唆されています。しかし、チームは、太陽よりも大きな(または類似した)金属性を示す星については、巨大な惑星-金属性の傾向は堅実ですが、金属が乏しい星については結果が不確かであると指摘しています。実際、文献には、金属が豊富なレジームと金属が少ないレジームを結びつける機能についての活発な議論があります。特に、指数関数的低下は金属に乏しい体制にまで及ぶのか、それとも機能は横ばいになるのか?
頻度の傾向が金属欠乏状態にまで及ぶ方法に応じて、別のメカニズムがそのサブサンプルの巨大惑星を作成する責任があることを示している可能性があります。したがって、巨大惑星を発見する頻度が減少しているにもかかわらず、金属に乏しい星の継続的な調査は重要です。さらに、Mortier(Centro de Astrofisica、Universidade do Porto)は、次のように述べています。「金属に乏しい星の研究は、金属に富んだ対応物よりも地球に似た惑星がこれらの星の周りでより一般的であることを示しているため、奨励されるべきです。」
チームは、金属に乏しい体制におけるさまざまな機能形態の実行可能性の違いを識別しようとすることに注力しました(つまり、そのドメイン内の巨大惑星の検出率は指数関数的に低下するのではなく、平坦になりますか?)。結局、シナリオ間に統計的な違いは見られず、巨大惑星の検出頻度の背後に質量依存が存在するかどうかも同様に不明確でした。チームは決定的な結論に達するにはより大きなサンプルが必要であると指摘し、惑星を発見するための継続的な調査は問題がすぐに解決されることを保証するであろうと付け加えました。
「ケプラーとガイアは、巨大惑星だけでなく、より小さな惑星についても、惑星発見の量を大幅に増やします」とモルティエは言いました。
要約すると、最初の惑星狩猟で提起された質問に答えるためには、金属に乏しいことに焦点を当てるべきですそして 金属に富む星、ただし前者は巨大惑星の頻度が低い。チームの調査結果はAstronomy&Astrophysicsに表示され、プレプリントはarXivで入手できます。研究の結果は、HARPS(高精度放射速度惑星探査機)装置を介して取得された観測結果に一部関連付けられています。