Kredit gambar: NASA
Sebuah survei terhadap bintang-bintang di lingkungan kami telah mengungkapkan bahwa mereka yang kaya akan logam, seperti besi dan titanium, lima kali lebih mungkin memiliki planet yang mengorbitnya. Debra Fisher dari University of California, Berkley, mengatakan, “Jika Anda melihat bintang-bintang kaya logam, 20 persen memiliki planet. Itu menakjubkan. " (disumbangkan oleh Darren Osborne)
Perbandingan 754 bintang di dekatnya seperti matahari kita - beberapa dengan planet dan beberapa tanpa - menunjukkan dengan pasti bahwa semakin banyak besi dan logam lain yang ada dalam sebuah bintang, semakin besar kemungkinan planet tersebut memiliki planet pendamping.
"Para astronom mengatakan bahwa hanya 5 persen bintang yang memiliki planet, tetapi itu bukan penilaian yang sangat tepat," kata Debra Fischer, seorang astronom penelitian di University of California, Berkeley. "Kita sekarang tahu bahwa bintang-bintang yang berlimpah dalam logam berat lima kali lebih besar kemungkinannya memiliki planet yang mengorbit daripada bintang-bintang yang kekurangan logam. Jika Anda melihat bintang yang kaya logam, 20 persen memiliki planet. Itu menakjubkan. "
"Logam adalah benih dari mana planet terbentuk," tambah rekannya Jeff Valenti, asisten astronom di Space Telescope Science Institute (STScI) di Baltimore, Md.
Fischer akan menyajikan rincian analisisnya dan Valenti pada pukul 1:30 siang. Waktu Standar Timur Australia (AEST) pada hari Senin, 21 Juli, pada pertemuan International Astronomical Union di Sydney, Australia.
Besi dan unsur-unsur lain yang lebih berat dari helium - yang oleh para astronom disatukan sebagai "logam" - diciptakan oleh reaksi fusi di dalam bintang-bintang dan ditanam ke dalam media antarbintang oleh ledakan supernova yang spektakuler. Jadi, sementara logam sangat langka dalam sejarah awal galaksi Bima Sakti, seiring waktu, setiap generasi bintang yang berurutan menjadi lebih kaya dalam unsur-unsur ini, sehingga meningkatkan peluang pembentukan planet.
"Bintang yang terbentuk hari ini jauh lebih mungkin memiliki planet daripada bintang generasi awal," kata Valenti. "Ini adalah ledakan bayi di planet ini."
Ketika jumlah planet ekstrasurya telah tumbuh - sekitar 100 bintang sekarang diketahui memiliki planet - para astronom telah memperhatikan bahwa bintang-bintang yang kaya akan logam lebih mungkin untuk menampung planet-planet. Sebuah korelasi antara "logam" bintang - ukuran kelimpahan besi di lapisan luar bintang yang menunjukkan kelimpahan banyak elemen lain, dari nikel ke silikon - telah disarankan sebelumnya oleh astronom Guillermo Gonzalez dan Nuno Santos berdasarkan survei dari beberapa lusin bintang yang membawa planet.
Survei baru kelimpahan logam oleh Fischer dan Valenti adalah yang pertama yang mencakup sampel besar secara statistik dari 61 bintang dengan planet dan 693 bintang tanpa planet. Analisis mereka menyediakan angka-angka yang membuktikan korelasi antara kelimpahan logam dan pembentukan planet.
"Orang-orang telah melihat secara terperinci pada sebagian besar bintang dengan planet yang dikenal, tetapi mereka pada dasarnya mengabaikan ratusan bintang yang tampaknya tidak memiliki planet. Bintang-bintang yang kurang dihargai ini memberikan konteks untuk memahami mengapa planet terbentuk, ”kata Valenti, yang ahli dalam menentukan komposisi kimia bintang.
Data menunjukkan bahwa bintang seperti matahari, yang kandungan logamnya dianggap tipikal bintang di lingkungan kita, memiliki peluang 5 hingga 10 persen memiliki planet. Bintang dengan logam tiga kali lebih banyak daripada matahari memiliki peluang 20 persen untuk menyimpan planet, sementara bintang dengan 1/3 kandungan logam matahari memiliki peluang sekitar 3 persen memiliki planet. 29 bintang paling miskin logam dalam sampel, semuanya dengan kurang dari 1/3 kelimpahan logam matahari, tidak memiliki planet.
"Data ini menunjukkan bahwa ada batas logam, dan karenanya tidak semua bintang di galaksi kita memiliki peluang yang sama untuk membentuk sistem planet," kata Fischer. “Apakah bintang memiliki sahabat planet atau bukan adalah kondisi kelahirannya. Mereka yang memiliki alokasi awal logam yang lebih besar memiliki keunggulan dibandingkan yang tanpa, tren yang kini dapat kita lihat dengan jelas dengan data baru ini. "
Kedua astronom menentukan komposisi logam dengan menganalisis 1.600 spektra dari lebih dari 1.000 bintang sebelum mempersempit analisisnya menjadi 754 bintang yang telah diamati cukup lama untuk memerintah masuk atau keluarnya planet gas raksasa. Beberapa bintang-bintang ini telah diamati selama 15 tahun oleh Fischer, Geoffrey Marcy, profesor astronomi di UC Berkeley, dan rekannya Paul Butler, sekarang di Carnegie Institution of Washington, dalam pencarian sistematis mereka untuk planet ekstrasurya di sekitar bintang-bintang terdekat. Semua 754 bintang disurvei selama lebih dari dua tahun, cukup waktu untuk menentukan apakah ada planet berukuran Jupiter yang dekat atau tidak.
Meskipun permukaan bintang mengandung banyak logam, para astronom fokus pada lima - besi, nikel, titanium, silikon dan natrium. Setelah empat tahun analisis, para astronom dapat mengelompokkan bintang-bintang berdasarkan komposisi logam dan menentukan kemungkinan bahwa bintang-bintang dari komposisi tertentu memiliki planet. Dengan zat besi, misalnya, bintang-bintang diberi peringkat relatif terhadap kandungan besi matahari, yaitu 0,0032%.
"Ini adalah survei yang paling tidak bias dari jenisnya," Fischer menekankan. "Ini unik karena semua kelimpahan logam ditentukan dengan teknik yang sama dan kami menganalisis semua bintang pada proyek kami dengan data lebih dari dua tahun."
.
Fischer mengatakan data baru menunjukkan mengapa bintang-bintang kaya logam cenderung mengembangkan sistem planet saat mereka terbentuk. Data tersebut konsisten dengan hipotesis bahwa unsur-unsur yang lebih berat saling menempel dengan lebih mudah, memungkinkan terbentuknya debu, batu, dan inti planet di sekitar bintang yang baru dinyalakan. Karena bintang muda dan piringan debu dan gas di sekitarnya akan memiliki komposisi yang sama, komposisi logam yang diamati dari bintang tersebut mencerminkan banyaknya bahan baku, termasuk logam berat, yang tersedia di piringan untuk membangun planet. Data menunjukkan hubungan yang hampir linier antara jumlah logam dan kemungkinan menyimpan planet.
"Hasil ini memberi tahu kita mengapa beberapa bintang di galaksi Bima Sakti kita memiliki planet sementara yang lain tidak," kata Marcy. "Logam-logam berat harus menggumpal bersama untuk membentuk batuan yang dengan sendirinya menggumpal ke inti padat planet."
Penelitian oleh Fischer dan Valenti didukung oleh Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional, Yayasan Sains Nasional, Dewan Fisika Partikel dan Penelitian Astronomi (PPARC) di Inggris, Observatorium Anglo-Australia, Sun Microsystems, Observatorium Keck dan Observatorium Lick Universitas California.
Sumber Asli: Rilis Berita Berkeley
