Crédito de imagem: NASA
Uma pesquisa com estrelas em nosso bairro revelou que aquelas ricas em metais, como ferro e titânio, têm uma probabilidade cinco vezes maior de ter planetas orbitando-as. Debra Fisher, da Universidade da Califórnia, Berkley, diz: “Se você olhar para as estrelas ricas em metal, 20% têm planetas. Isso é impressionante. " (contribuído por Darren Osborne)
Uma comparação de 754 estrelas próximas como o nosso sol - algumas com planetas e outras sem - mostra definitivamente que quanto mais ferro e outros metais houver em uma estrela, maior a chance de ele ter um planeta companheiro.
"Os astrônomos dizem que apenas 5% das estrelas têm planetas, mas essa não é uma avaliação muito precisa", disse Debra Fischer, astrônoma pesquisadora da Universidade da Califórnia, em Berkeley. “Agora sabemos que estrelas abundantes em metais pesados têm cinco vezes mais chances de abrigar planetas em órbita do que estrelas deficientes em metais. Se você olhar para as estrelas ricas em metal, 20% têm planetas. Isso é impressionante. "
"Os metais são as sementes das quais os planetas se formam", acrescentou o colega Jeff Valenti, astrônomo assistente do Instituto de Ciências do Telescópio Espacial (STScI) em Baltimore, Maryland.
Fischer apresentará detalhes da análise por ela e Valenti às 13h30. Hora Padrão do Leste da Austrália (AEST) na segunda-feira, 21 de julho, na reunião da União Astronômica Internacional em Sydney, Austrália.
Ferro e outros elementos mais pesados que o hélio - o que os astrônomos agrupam como "metais" - são criados por reações de fusão dentro das estrelas e semeados no meio interestelar por espetaculares explosões de supernovas. Assim, enquanto os metais eram extremamente raros na história inicial da Via Láctea, com o tempo, cada geração sucessiva de estrelas se tornou mais rica nesses elementos, aumentando as chances de formar um planeta.
"As estrelas que se formam hoje têm muito mais probabilidade de ter planetas do que as primeiras gerações de estrelas", disse Valenti. "É um boom de bebês planetário".
À medida que cresce o número de planetas extra-solares - agora se sabe que cerca de 100 estrelas possuem planetas - os astrônomos notaram que estrelas ricas em metais têm maior probabilidade de abrigar planetas. Uma correlação entre a “metalicidade” de uma estrela - uma medida da abundância de ferro na camada externa de uma estrela que é indicativa da abundância de muitos outros elementos, do níquel ao silício - havia sido sugerida anteriormente pelos astrônomos Guillermo Gonzalez e Nuno Santos, com base em pesquisas algumas dúzias de estrelas planetárias.
A nova pesquisa de abundância de metais feita por Fischer e Valenti é a primeira a cobrir uma amostra estatisticamente grande de 61 estrelas com planetas e 693 estrelas sem planetas. Sua análise fornece os números que comprovam uma correlação entre a abundância de metais e a formação de planetas.
"As pessoas já observaram com bastante detalhe a maioria das estrelas com planetas conhecidos, mas basicamente ignoraram as centenas de estrelas que parecem não ter planetas. Essas estrelas subestimadas fornecem o contexto para entender por que os planetas se formam ”, disse Valenti, especialista em determinar a composição química das estrelas.
Os dados mostram que estrelas como o sol, cujo teor de metal é considerado típico de estrelas em nossa vizinhança, têm uma chance de 5 a 10% de ter planetas. Estrelas com três vezes mais metal que o Sol têm 20% de chance de abrigar planetas, enquanto aquelas com 1/3 do conteúdo metálico do sol têm cerca de 3% de chance de ter planetas. As 29 estrelas mais pobres em metal da amostra, todas com menos de 1/3 da abundância de metais do sol, não tinham planetas.
"Esses dados sugerem que existe um limiar de metalicidade, e, portanto, nem todas as estrelas em nossa galáxia têm a mesma chance de formar sistemas planetários", disse Fischer. “Se uma estrela tem companheiros planetários ou não, é uma condição do seu nascimento. Aqueles com uma parcela inicial maior de metais têm uma vantagem sobre os que não têm, uma tendência que agora podemos ver claramente com esses novos dados ".
Os dois astrônomos determinaram a composição do metal analisando 1.600 espectros de mais de 1.000 estrelas antes de restringir a análise a 754 estrelas observadas por tempo suficiente para governar dentro ou fora um planeta gigante gasoso. Algumas dessas estrelas foram observadas por 15 anos por Fischer, Geoffrey Marcy, professor de astronomia na UC Berkeley, e colega Paul Butler, agora na Carnegie Institution de Washington, em sua busca sistemática por planetas extra-solares em torno de estrelas próximas. Todas as 754 estrelas foram pesquisadas por mais de dois anos, tempo suficiente para determinar se um planeta próximo do tamanho de Júpiter está presente ou não.
Embora as superfícies das estrelas contenham muitos metais, os astrônomos se concentraram em cinco - ferro, níquel, titânio, silício e sódio. Após quatro anos de análise, os astrônomos conseguiram agrupar as estrelas por composição metálica e determinar a probabilidade de que estrelas de uma determinada composição tenham planetas. Com o ferro, por exemplo, as estrelas foram classificadas em relação ao teor de ferro do sol, que é de 0,0032%.
"Esta é a pesquisa mais imparcial do gênero", enfatizou Fischer. "É único porque todas as abundâncias de metal foram determinadas com a mesma técnica e analisamos todas as estrelas do nosso projeto com mais de dois anos de dados".
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Fischer disse que os novos dados sugerem por que as estrelas ricas em metal provavelmente desenvolverão sistemas planetários à medida que se formam. Os dados são consistentes com a hipótese de que elementos mais pesados se unem mais facilmente, permitindo que poeira, rochas e eventualmente núcleos planetários se formem em torno de estrelas recém-acesas. Como a estrela jovem e o disco circundante de poeira e gás teriam a mesma composição, a composição metálica observada a partir da estrela reflete a abundância de matérias-primas, incluindo metais pesados, disponíveis no disco para construir planetas. Os dados indicam uma relação quase linear entre a quantidade de metais e a chance de abrigar planetas.
"Esses resultados nos dizem por que algumas das estrelas da nossa Via Láctea têm planetas, enquanto outras não", disse Marcy. "Os metais pesados devem se agrupar para formar rochas que se agrupam nos núcleos sólidos dos planetas."
A pesquisa de Fischer e Valenti é apoiada pela Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço, Fundação Nacional de Ciência, Conselho de Pesquisa em Física e Astronomia de Partículas (PPARC) do Reino Unido, Observatório Anglo-Australiano, Sun Microsystems, Observatório Keck e Observatório Keck. Observatórios Lick da Universidade da Califórnia.
Fonte original: Berkeley News Release
