Wissenschaftler scheinen sich ein neues Gesellschaftsspiel ausgedacht zu haben – auf wie viele Arten können wir Exoplaneten potenziell entdecken? Die beiden gebräuchlichsten Methoden, die Versandart und der Doppler-Methode , jeder hat seine eigenen Probleme. Alternative Methoden beginnen zu sprießen, und eine neue wurde kürzlich von Jacob Nibauer, einem Bachelor-Studenten an der University of Pennsylvania, vorgeschlagen Institut für Physik und Astronomie . Sein Vorschlag: Schauen Sie sich die chemische Zusammensetzung eines Sterns an. Und seine Ergebnisse nach der Analyse von Daten von rund 1.500 Sternen halten einige Überraschungen bereit.
Spektroskopie ermöglicht es Wissenschaftlern, direkt Daten über die chemische Zusammensetzung von Sternen zu sammeln. Die Methode von Herrn Nibauer berücksichtigte, dass Sterne und Planeten aus demselben Nebelmaterial entstehen. Angesichts der Tatsache, dass die chemische Zusammensetzung dieses Materials geschätzt werden kann, bevor ein Stern entsteht, ist dies ein ziemlich starker Indikator dafür, dass es tatsächlich Gesteinsplaneten gibt, wenn dem Stern selbst etwas von dem Material fehlt, das zur Herstellung von Gesteinsplaneten verwendet würde diesen Stern umkreisen.
UT Video, in dem einige Möglichkeiten für Arten von felsigen Exoplaneten diskutiert werden.
Um diese Theorie zu beweisen, verwendete Herr Nibauer Daten von APOGEE-2 , Teil des Sloan Digital Sky Survey, und konzentrierte sich auf 5 verschiedene Elemente, die in Gesteinsplaneten vorherrschen, deren chemische Zusammensetzung in den APOGEE-2-Daten enthalten war. Dann wandte er ein statistisches Tool namens . an Bayessche Analyse um die Sterntypen im Datensatz entweder in eine normale Kategorie zu unterteilen, in der der Stern noch die erwartete Menge an „feuerfesten“ (dh gesteinsbildenden) Elementen aufweist, die von der Nebelwolke erwartet würden, oder in eine „erschöpfte“ Kategorie, in der die Die Konzentrationen sind geringer als erwartet.
Interessanterweise zeigten die Daten, dass die meisten Sterne in der Untersuchung in ihrer chemischen Zusammensetzung tatsächlich sonnenähnlich waren und aufgrund ihres Mangels an feuerfestem Material in die Kategorie „aufgebraucht“ fielen. Frühere Studien zur chemischen Zusammensetzung von Sternen zeigten die Sonne als Ausreißer, waren jedoch möglicherweise verzerrt, da sie einige Eigenschaften der Sonne selbst als Sortiermechanismus verwendeten. Aber die Methode, die beiden Gruppen vor der Analyse der Sonne zu kategorisieren und dann unseren nächsten Stern in die entsprechend kategorisierte Gruppe einzuordnen, ist ein viel unvoreingenommenerer Ansatz.
Daten aus der Studie zeigen Sterne aus der Studie (orange) und die Verhältnisse von Eisen zu Wasserstoff und für jedes der fünf Elemente in der Studie.
Bildnachweis: Jacob Nibauer
Auch wenn diese Voreingenommenheit beseitigt wurde, gibt es in dieser Forschung noch viele unbeantwortete Fragen. Bisher gab es keine eindeutigen Beweise dafür, dass „erschöpfte“ Sterne mehr mit Gesteinsplaneten in Verbindung gebracht werden als nicht erschöpfte. Außerdem sind selbst 1500 Sterne eine relativ kleine Stichprobengröße angesichts der Gesamtzahl der Sterne in der Galaxie. Da mehr Daten sowohl über Exoplaneten selbst als auch über die chemische Signatur von Sternen gesammelt werden, wird ein klareres Bild davon entstehen, welche Beziehung, wenn überhaupt, zwischen dem Vorhandensein dieser gesteinsbildenden Mineralien und dem von Gesteinsplaneten in diesen extrasolaren Systemen besteht .
Erfahren Sie mehr:
UPenn – Verbindung zwischen der chemischen Zusammensetzung eines Sterns und der Planetenentstehung
Das Astrophysikalische Journal – Statistik der chemischen Zusammensetzung solarer Analogsterne und Verbindungen zur Planetenentstehung
UT - Woraus bestehen Sterne?
