Экзопланеты находят уже за десятки тысяч световых лет от нас, но у многих звезд поближе не наблюдаются планеты. Ученые сравнили звезды с планетами с «одинокими» звездами и обнаружили разницу в возрасте, химическом составе и расположении в галактике.
Открыто лишь несколько тысяч экзопланет. Это мало по сравнению с сотнями миллиардов звезд Галактики. В основном это планеты в ближайшем окружении Солнечной системы — в «спальном районе» Млечного Пути. Недавно удалось рассмотреть две экзопланеты возле галактического центра, в 27 тысячах световых лет от Земли. Большинство наблюдаемых миров находятся в нескольких тысячах световых лет от нас. Наша Галактика простирается на сотню тысяч световых лет.
Несмотря на это, известных экзопланет достаточно для статистических выводов и общего представления о факторах, влияющих на их формирование во Вселенной.
Среди ближайших звезд немало тех, у которых пока не обнаружено ни одной планеты. Это не исключает их существования, но позволяет предполагать, что наличие планет – не неизбежный результат для любой звезды.
Недавно команда астрофизиков из Португалии и Италии собрала и проанализировала статистику по экзопланетам, сравнивая три параметра: возраст родительской звезды, ее химический состав и расстояние от центра галактики. Для анализа использовались две выборки: 670 звезд в пределах примерно шести тысяч световых лет и 938 звезд в радиусе около полутора тысяч световых лет. Из последних 818 звезд являются одинокими, у остальных 120 в общей сложности 177 миров.
Световой спектр звезды указывает на возраст и химический состав светила: яркость отражает температуру, а значит, и жизненный этап, а распределение химических элементов определяется анализом спектра, так как каждый элемент излучает свет специфическим образом.
В результате раздела планет созданы три категории: собственники гигантских миров, обладатели небольших планет, подобных Земле, и те, кто имеет в своём распоряжении только крошечные миры.
Исследователи представили результаты своего масштабного сравнения в статье. доступной По данным сервера препринтов Корнеллского университета (США), звезды с планетами оказались моложе безпланетных звезд, содержат больше тяжелых элементов и располагаются ближе к центру галактики.
Интересно, что «владельцы» только маломассивных планет старше всех остальных звезд «семей». Средний возраст звезд с планетами около шести-семи миллиардов лет. Вселенной — 13,8 миллиарда лет. Выходит, планеты в ней начали возникать не сразу, а после первых звезд, и обладатели миров — по большей части светила уже не первого поколения.
Перед появлением звезд с планетами их предшественницы обогатили Вселенную разнообразными химическими элементами, благодаря термоядерному синтезу, взрывам и столкновениям. Из этого разнообразия в космосе собирались газопылевые облака — будущие «звездные колыбели» и одновременно «колыбели планет».
Новое исследование демонстрирует, что звёзды с планетами значительно богаче элементами, тяжелее водорода и гелия, по сравнению со звёздами-«одиночками».
Анализ позволил определить галактический радиус рождения разных звезд – радиус вокруг центра галактики, где формируется большая часть светил. Выяснилось, что обладатели суперюпитеров и массивных планет сконцентрированы в радиусе 18-19 тысяч световых лет от центра Млечного Пути, а звезды с небольшими планетами распространены чуть шире.