Астрономия

Экзопланеты уже находят в десятках тысяч световых лет от нас, но у многих более близких звезд не прослеживается ни одного мира. Ученые решили сравнить обладателей планет с «одинокими» звездами и обнаружили, что между ними есть явная разница в возрасте, химическом составе и расположении в галактике.

Пока что удалось открыть лишь несколько тысяч экзопланет. Это мизерное количество в масштабах Галактики, в которой сотни миллиардов звезд. К тому же в основном все это миры, можно сказать, в наших ближайших окрестностях — в «спальном районе» Млечного Пути. Правда, недавно удалось рассмотреть целых две экзопланеты возле самого галактического центра, в 27 тысячах световых лет от Земли. Но большинство наблюдаемых миров расположены в радиусе всего нескольких тысяч световых лет вокруг нас. Напомним, наша Галактика простирается на сотню тысяч световых лет.

Тем не менее известных экзопланет уже достаточно для статистики и создания общего представления о том, от чего зависит их формирование во Вселенной. Среди ближайших звезд есть немало таких, у которых ни одной планеты не обнаруживается. Конечно, это не гарантирует, что их там нет, но позволяет подозревать, что наличие планет не данность для любой звезды.

Команда астрофизиков из Португалии и Италии недавно решила собрать и проанализировать эту статистику по экзопланетам и сравнить три параметра: возраст родительской звезды, ее химический состав и расстояние от центра галактики. Они использовали две выборки: во-первых, 670 звезд в пределах примерно шести тысяч световых лет вокруг нас, у которых насчитывается 872 планеты, во-вторых, 938 звезд в радиусе около полутора тысяч световых лет от нас, то есть самые ближайшие. Кстати, 818 из этих ближайших светил имеют статус беспланетных, то есть одиноких. У остальных 120 в общей сумме 177 миров.

Возраст и химический состав звезд в целом определяют по их свету: по его «яркости», то есть светимости, судят о температуре, а это позволяет понять, на каком «жизненном этапе» звезда находится. Химические элементы в звезде видят при рассмотрении спектра, поскольку каждый элемент «светит» по-своему.

Обладателей планет разделили на три категории: владельцев гигантских миров, небольших планет вроде Земли и имеющих исключительно маленькие миры.

Результатами этого довольно масштабного сравнения исследователи поделились в статье, доступной на сервере препринтов Корнеллского университета (США). Выяснилось, что в целом звезды — обладатели планет моложе, богаче тяжелыми элементами и ближе к центру галактики.

Интересно, что «владельцы» только маломассивных планет оказались старше всех остальных «семейных» звезд. Но в общем средний возраст звезд с планетами ограничивается примерно шестью-семью миллиардами лет. Напомним, Вселенной — 13,8 миллиарда лет. Выходит, планеты в ней начали возникать не сразу, не одновременно с первыми звездами, и обладатели миров — по большей части светила уже не первых поколений.

Похоже, к моменту появления звезд с планетами их предшественницы своими термоядерным синтезом, взрывами и столкновениями обогатили Вселенную разнообразными химическими элементами. Именно из этого разнообразия в космосе собирались газопылевые облака — будущие «звездные колыбели» и одновременно «колыбели планет».

Во всяком случае, новое исследование показывает, что звезды с планетами действительно несравненно более «металличны», чем одинокие. Надо сказать, «металлами» в астрономии принято называть все, что тяжелее водорода и гелия.

Наконец, по итогам анализа удалось определить так называемый галактический радиус рождения разных звезд — тот радиус вокруг центра галактики, в котором формируется большая часть тех или иных светил. Оказалось, обладатели суперюпитеров и прочих очень массивных планет почему-то сконцентрированы в радиусе 18-19 тысяч световых лет вокруг центра Млечного Пути, а звезды с небольшими мирами распространены чуть более широко.