Nonostante i progressi nella ricerca sugli esopianeti negli ultimi dieci anni tanto rimane sconosciuto. Ad esempio, in che modo variano i tassi di rilevamento dei pianeti giganti in funzione del contenuto di metallo della stella ospitante? I pianeti giganti sono più frequenti attorno a stelle massicce? I pianeti giganti si formano con meccanismi diversi a seconda del contenuto di metallo della stella?
A tal fine un team di astronomi guidato da Annelies Mortier e Nuno C. Santos ha esplorato quale funzione matematica caratterizza il tasso di rilevamento attraverso una distribuzione di stelle (cioè da oggetti ricchi di metalli a poveri di metalli). "Trovare l'esatta forma funzionale della frequenza di rilevamento del pianeta metallicità favorirà la nostra comprensione sia della formazione del pianeta sia del numero di pianeti che vagano nella galassia", ha detto Santos a Space Magazine.
I pianeti giganti si trovano più spesso attorno a stelle ricche di metalli e una figura dello studio del team (mostrato di seguito) ribadisce che circa il 25% delle stelle con il doppio del contenuto di metallo del Sole ospita un pianeta gigante, mentre la probabilità scende a ~ 5% per stelle con un contenuto di metallo analogo al Sole.
Stabilire che le stelle ricche di metallo mostrano una maggiore probabilità di ospitare un pianeta gigante vincola i modelli di formazione del pianeta. In particolare, le osservazioni suggeriscono che una maggiore metallicità favorisce la crescita di nuclei rocciosi / ghiacciati, che successivamente accrescono il gas. Tuttavia, il team osserva che, sebbene la tendenza del gigantesco pianeta-metallicità sia solida per le stelle che presentano metallizzazioni maggiori (o analoghe a) del Sole, i risultati sono meno certi per le stelle povere di metalli. In effetti, c'è un dibattito attivo nella letteratura riguardante quale funzione collega i regimi ricchi di metalli e poveri di metalli. In particolare, un declino esponenziale si estende al regime povero di metalli o la funzione si spegne?
A seconda del modo in cui la tendenza della frequenza si estende al regime povero di metalli, potrebbe indicare che un meccanismo separato è responsabile della creazione dei pianeti giganti di quel sottocampione. Pertanto, sono importanti le continue indagini sulle stelle povere di metalli, nonostante la ridotta frequenza di ricerca di un pianeta gigante. Inoltre, Mortier (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) osserva che "Studiare le stelle povere di metalli dovrebbe essere incoraggiato, poiché diversi modelli teorici mostrano che i pianeti simili alla Terra sono più comuni attorno a queste stelle che attorno alle loro controparti ricche di metalli".
Il team ha concentrato i propri sforzi nel tentativo di discernere una differenza tra la fattibilità di varie forme funzionali nel regime povero di metalli (vale a dire, il tasso di rilevamento dei pianeti giganti in quel dominio si appiattisce, piuttosto che diminuire in modo esponenziale?). Alla fine non è stata trovata alcuna differenza statistica tra gli scenari ed è altrettanto chiaro se esiste una dipendenza di massa dietro la frequenza di rilevamenti di pianeti giganti. Il team ha osservato che era necessario un campione più ampio per raggiungere conclusioni definitive e ha aggiunto che le indagini in corso per scoprire i pianeti avrebbero garantito che il problema potesse presto essere risolto.
"Keplero e Gaia aumenteranno in modo significativo la quantità di scoperte del pianeta, non solo per i pianeti giganti, ma anche per i pianeti più piccoli", ha affermato Mortier.
In breve, per rispondere alle domande poste all'inizio, gli sforzi di caccia al pianeta dovrebbero essere focalizzati sui poveri di metallie stelle ricche di metallo, nonostante la prima esibisse una frequenza ridotta di pianeti giganti. I risultati del team appariranno in Astronomia e Astrofisica e una prestampa è disponibile su arXiv. I risultati dello studio sono in parte legati alle osservazioni acquisite tramite lo strumento HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher), che viene mostrato di seguito.
