Birçok Samanyolu yıldızı, Dünya gibi gezegenlere ev sahipliği yapabilir

Araştırmacılar, bir yıldızın kimyasal bileşimi ile gezegen oluşumu arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için yeni bir yöntem geliştirdiler.

Araştırmacılar, veri kümelerindeki yıldızların çoğunun, bileşim olarak güneşe benzer olduğunu, daha önceki çalışmalarla biraz çeliştiğini ve Samanyolu'ndaki birçok yıldızın kendi Dünya benzeri gezegenlerine ev sahipliği yapabileceğini ima ettiğini buldular.

Güneş sisteminin dışında bulunan ötegezegenleri bulmak için en yaygın teknik, bir ötegezegen yıldızı ile gözlemci arasında hareket ettiğinde ve yıldızın parlaklığında bir düşüşe neden olduğunda geçiş yöntemini içerir.

Bilinen ötegezegenlerin çoğu bu yöntem kullanılarak keşfedilmiş olsa da, bu yaklaşım sınırlıdır, çünkü ötegezegenler ancak yörüngeleri ve gözlemci mükemmel bir şekilde hizalandığında ve yeterince kısa yörünge periyotlarına sahip olduklarında tespit edilebilir.

İkinci en güçlü teknik olan radyal hız veya Doppler yönteminin gezegen bulma yeteneğinde başka sınırlamaları vardır.

Bu, şu soruyu gündeme getiriyor: Bir yıldızın etrafında gezegenler tespit edilemiyorsa, ev sahibi yıldızı inceleyerek onların varlığı çıkarılabilir mi?

Araştırmacılar, gökbilimcilerin ötegezegenlerin oluşumunun yörüngelerinde döndükleri yıldızın bileşimi ile nasıl ilişkili olduğunu daha iyi anlamalarına yardımcı olan yeni yöntemlerle bu sorunun cevabının nitelikli bir evet olduğunu buldu.

Jacob Nibauer, "Fikir, gezegenlerin ve yıldızların aynı doğum bulutundan doğduğudur, bu nedenle kayalık bir gezegenin, geç yıldız yüzeyini bu elementlerde tükenmiş halde bırakacak kadar malzemeye kilitlendiği bir senaryo hayal edebilirsiniz" diyor. Eski doktora sonrası Eric Baxter'in ortak denetimi altındayken Bhuvnesh Jain ile yaptığı üst düzey tez çalışmasına öncülük eden Pennsylvania Üniversitesi'nden mezun oldu.

Nibauer, "Amaç, gezegen barındıran yıldızların gezegensiz yıldızlardan farklı görünüp görünmediğini cevaplamak ve bunu yapmanın bir yolu, yıldız yüzeyinin bileşiminde gezegen oluşumunun imzalarını aramaktır" diyor.

"Neyse ki, bir yıldızın bileşimi, en azından dış katmanları, tayfından, ışık yoğunluğunun farklı frekanslardaki dağılımından çıkarılabilir."

Bunu yapmak için araştırmacılar, beş farklı element için kimyasal bileşim verileriyle 1.500 Samanyolu galaksisi yıldızına odaklanan Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment (APOGEE-2) verilerini kullandılar.

Nibauer'in yeni katkısı, beş kaya oluşturan veya “refrakter” elementin bolluğunu ve kimyasal bileşimlerine göre nesnel olarak ayrı yıldız popülasyonlarını ölçmek için Bayes istatistiklerini uygulamaktı.

Nibauer'in yöntemi, araştırmacıların düşük sinyal-gürültü oranlarına sahip veya ölçüm arka planının yıldızın kendi sinyalinden daha büyük olabileceği yıldızlara bakmasına olanak tanır.

Nibauer, "Bu çerçeve, yıldız bazında odaklanmak yerine, tüm popülasyondaki ölçümleri birleştirerek kimyasal bollukların küresel dağılımını karakterize etmemizi sağlıyor" diyor. "Bu nedenle, önceki çalışmalara kıyasla çok daha büyük yıldız popülasyonlarını dahil edebiliyoruz."

Araştırmacılar, veri kümelerinin yıldızları düzgün bir şekilde iki popülasyona ayırdığını buldu. Numunenin çoğunluğunu oluşturan tükenmiş yıldızlar, tükenmemiş popülasyona kıyasla eksik refrakter elementlerdir. Bu, tükenmiş popülasyondaki eksik refrakter malzemenin kayalık gezegenlerde kilitli olduğunu gösterebilir.

Bu sonuçlar, daha hassas kimyasal bileşim ölçümleri kullanan diğer daha küçük, hedefli yıldız çalışmalarıyla tutarlıdır. Bununla birlikte, bu sonuçların yorumlanması, güneşin, örneğin çoğunluğunu oluşturan bir popülasyona ait görünmesi nedeniyle önceki çalışmalardan farklıdır.

Jain, "Önceki çalışmalar güneş merkezliydi, bu nedenle yıldızlar ya güneş gibidir ya da değildir, ancak Jake benzer yıldızları güneşe atıfta bulunmadan gruplamak için bir metodoloji geliştirdi" diyor.

“Bu, 'verilerin konuşmasına izin veren' bir yöntemin iki popülasyon bulduğu ilk seferdi ve daha sonra güneşi, tükenmiş grup olduğu ortaya çıkan bu gruplardan birine yerleştirebildik.”

Nibauer, bu çalışmanın aynı zamanda kendi gezegenlerine ev sahipliği yapma olasılığı daha yüksek olabilecek bireysel yıldızları belirlemek için umut verici bir yol sağladığını söylüyor.

"Uzun vadeli hedef, büyük ötegezegen popülasyonlarını belirlemek ve bir yıldızın olağan geçiş yöntemine güvenmek zorunda kalmadan bir gezegenin ev sahibi olup olmayacağına olasılıksal bir kısıtlama getirebilecek herhangi bir teknik çok değerli" diyor. .

Ve eğer Samanyolu yıldızlarının tükenmesi norm ise, bu, bu yıldızların çoğunun Dünya benzeri gezegenler tarafından yörüngede olabileceği anlamına gelebilir ve daha ağır elementleri "eksik" olan yıldızların onları yörüngedeki kayalık ötegezegenlerde kilitli tutma olasılığını ortaya çıkarabilir. ötegezegenlerle olası diğer bağlantılar da araştırılıyor.

Jain, "Bu, daha büyük veri kümelerinin gelecekteki analizleriyle onaylanırsa heyecan verici olurdu" diyor.

Araştırmacılar sonuçları 238. American Astronomical Society konferansında sundular ve The Astrophysical Journal'da yer alacaklar.

Kaynak; knowridge.com