أبلغ فريق من علماء الفلك اليابانيين عن وجود علاقة قوية بين معدنية أقراص الكواكب الأولية المغبرة وطول عمرها. من هذا الاكتشاف يقترحون أن النجوم المعدنية المنخفضة أقل احتمالا أن يكون لديها كواكب ، بما في ذلك عمالقة الغاز ، بسبب عمر أقصر لأقراصها الكواكب الأولية.
كما تعلم على الأرجح ، فإن "المعدن" هو علم الفلك - يتكلم عن أي شيء أعلى الجدول الدوري من الهيدروجين والهليوم. درب التبانة له تدرج معدني - حيث تنخفض المعدن بشكل ملحوظ كلما ذهبت أبعد. في المجرة الخارجية المتطرفة ، على بعد حوالي 18 كيلوبارسك من المركز ، تكون معدنية النجوم 10 ٪ فقط من الشمس (والتي هي حوالي 8 كيلوبارسيك - أو حوالي 25000 سنة ضوئية - خارج المركز).
قارنت هذه الدراسة عناقيد النجوم الصغيرة داخل المشاتل النجمية ذات المعدن العالي نسبيًا (مثل سديم الجبار) مقابل العناقيد البعيدة في المجرة الخارجية داخل مشاتل منخفضة المعدن (مثل Digel Cloud 2).
تستند استنتاجات الدراسة إلى افتراض أن الناتج الإشعاعي للنجوم ذات الأقراص الكواكب الأولية الكثيفة سيكون له فائض من الأطوال الموجية الحمراء القريبة والمتوسطة. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى أن النجم يسخن قرصه الكوكبي الأولي المحيط به ، مما يجعل القرص يشع بالأشعة تحت الحمراء.
استخدم فريق البحث مقراب سوبارو 8.2 متر وإجراء يسمى JHK photometry لتحديد مقياس يسمى "جزء القرص" ، يمثل كثافة القرص الكواكب الأولية (على النحو الذي تحدده زيادة الأشعة تحت الحمراء). كما استخدموا أيضًا مقياسًا آخر لعلاقة السطوع الشامل لتحديد عمر العناقيد.
يشير الرسم البياني لجزء القرص على مدى العمر لمجموعات النجوم المعدنية المكافئة للشمس مقابل مجموعات النجوم المعدنية المنخفضة في المجرة الخارجية إلى أن الأقراص الكواكب الأولية لتلك النجوم المعدنية المنخفضة تشتت بشكل أسرع بكثير.
يقترح المؤلفون أن عملية التبخر الضوئي قد تكمن في عمر أقصر للأقراص المعدنية المنخفضة - حيث يكون تأثير الفوتونات كافياً لتفريق الهيدروجين والكتلة الذرية منخفض الكتلة بسرعة ، في حين أن وجود معادن ذات وزن ذري أعلى قد يحرف تلك الفوتونات وبالتالي يحافظ على قرص كوكبي أولي على مدى فترة أطول.
كما يشير المؤلفون ، فإن العمر الأقل لأقراص معدنية منخفضة يقلل من احتمال تشكل الكوكب. على الرغم من أن المؤلفين يبتعدون عن المزيد من التكهنات ، يبدو أن آثار هذه العلاقة هي ذلك ، بالإضافة إلى توقع العثور على عدد أقل من الكواكب حول النجوم نحو الحافة الخارجية للمجرة - قد نتوقع أيضًا العثور على عدد أقل من الكواكب حول أي عدد من السكان القدامى النجوم II التي كانت ستشكل أيضًا في بيئات معدنية منخفضة.
في الواقع ، تشير هذه النتائج إلى أن الكواكب ، حتى عمالقة الغاز ، ربما كانت نادرة للغاية في الكون المبكر - وأصبحت شائعة فقط في وقت لاحق من تطور الكون - بعد أن قامت عمليات النوى النجمية النجمية بذر الكون بشكل كافٍ مع المعادن.
قراءة متعمقة: Yasui، C.، Kobayashi، N.، Tokunaga، A.، Saito، M. and Tokoku، C.
عمر قصير لأقراص الكواكب الأولية في البيئات منخفضة المعادن
