Japonský tím astronómov zaznamenal silnú koreláciu medzi metalitou zaprášených protoplanetárnych diskov a ich dlhovekosťou. Na základe tohto zistenia navrhujú, že hviezdy s nízkou metalicitou majú oveľa menšiu pravdepodobnosť, že budú mať planéty vrátane plynových gigantov kvôli kratšej životnosti ich protoplanetárnych diskov.
Ako pravdepodobne viete, „kov“ je astronómia - hovorte za niečo vyššie v periodickej tabuľke ako vodík a hélium. Mliečna dráha má gradient metallicity - kde metallicity výrazne klesá, čím ďalej idete. V extrémnej vonkajšej galaxii, vzdialenej asi 18 kiloparsec od stredu, je metalicita hviezd iba 10% oproti Slnku (čo je asi 8 kiloparsec - alebo okolo 25 000 svetelných rokov - od stredu).
Táto štúdia porovnávala mladé hviezdokopy v hviezdnych škôlkach s relatívne vysokou metalickosťou (ako je hmlovina Orion) s vzdialenejšími zhlukmi vo vonkajšej galaxii v škôlok s nízkou metalicitou (ako je napríklad Digel Cloud 2).
Závery štúdie sú založené na predpoklade, že výstup žiarenia hviezd s hustými protoplanetárnymi diskami bude mať prebytok blízkych a stredných infračervených vlnových dĺžok. Je to do značnej miery preto, že hviezda zahreje okolitý protoplanetárny disk, vďaka čomu disk vyžaruje infračervene.
Výskumný tím použil 8,2-metrový Subaru Telescope a postup nazývaný JHK fotometria na identifikáciu miery, ktorú nazvali „disková frakcia“, čo predstavuje hustotu protoplanetárneho disku (ako je určené prebytkom infračerveného žiarenia). Na určenie veku zhlukov použili aj ďalšie stanovené meradlo vzťahu hmotnosti a svietivosti.
Znázornenie diskovej frakcie v priebehu veku pre populácie hviezd metali- zity ekvivalentných slnku oproti populáciám hviezd s nízkou metalicitou vo vonkajšej galaxii naznačuje, že protoplanetárne disky týchto hviezd s nízkou metalicitou sa rozptyľujú oveľa rýchlejšie.
Autori naznačujú, že proces fotoodparenia môže byť základom kratšej životnosti diskov s nízkym obsahom kovu - kde je dopad fotónov dostatočný na rýchle rozptýlenie vodíka a hélia s nízkou atómovou hmotnosťou, zatiaľ čo prítomnosť kovov s vyššou atómovou hmotnosťou môže tieto fotóny odkloniť, a teda udržať protoplanetárny disk počas dlhšieho obdobia.
Ako autori zdôrazňujú, nižšia životnosť diskov s nízkou metalicitou znižuje pravdepodobnosť vzniku planéty. Hoci sa autori vyhýbajú oveľa väčším špekuláciám, zdá sa, že tento vzťah má aj tento predpoklad, že okrem očakávania nájdeme menej planét okolo hviezd smerom k vonkajšiemu okraju galaxie - mohli by sme tiež očakávať, že v starej populácii nájdeme menej planét. Hviezdy II, ktoré by sa vytvorili aj v prostrediach s nízkou metalicitou.
Tieto zistenia skutočne naznačujú, že planéty, dokonca aj plynové giganty, mohli byť v ranom vesmíre veľmi zriedkavé - a stali sa bežným javom až vo vývoji vesmíru - po tom, čo procesy hviezdnej nukleosyntézy primerane naočkovali vesmír kovmi.
Ďalšie čítanie: Yasui, C., Kobayashi, N., Tokunaga, A., Saito, M. a Tokoku, C.
Krátka životnosť protoplanetárnych diskov v prostrediach s nízkou metalicitou
