銀河系將其行星保持在靠近其胸部的位置。平分銀河系的薄而平坦的圓盤中的恆星平均比更厚、包覆的圓盤中的恆星擁有更多的行星——天文學家現在認為他們知道原因了。
麻省理工學院天文物理學家提姆哈拉特說,目前生活在銀河系厚圓盤中的恆星是在銀河系混亂時期誕生的。星星們的暴力的成長阻礙了他們成長和保留行星的能力,他和蒙特婁麥基爾大學前天文物理學家伊芙李 (Eve Lee) 於 1 月 22 日在《天體物理學雜誌。
這主要居住在兩個街區。年輕、時髦的恆星黏在一起形成一個薄薄的圓盤,繞著軌道運行,就好像它們都坐在同一張平坦的旋轉唱片上一樣。大約 100 億年前的較老恆星似乎已經移動到郊區,居住在一個厚厚的恆星盤中,其軌道將它們帶到主平面的上方和下方。
天文學家認為,薄盤中的大多數恆星至少擁有一顆行星。觀測顯示,近一半的行星擁有一顆大小介於地球和海王星之間的行星。 「據我們所知,銀河系行星形成的主要結果是產生這些超級地球和亞海王星,」哈拉特說。
但作為一個族群,厚盤中的恆星似乎擁有的這些相對較小的行星數量約為薄盤恆星族群的一半。
「令人困惑的是,這些行星非常常見,」哈拉特說。 「然而,當我們觀察銀河系中其他占主導地位的恆星群時,就會發現它們並不常見。那麼到底是怎麼回事呢?
哈拉特認為問題在於這些明星何時出生,而不是現在居住的地方。厚盤狀恆星誕生於銀河系瘋狂產生恆星的時代,天文學家稱之為宇宙正午。 “這是有史以來恆星形成最激烈的時期。”
所有這些新生恆星都向它們的宇宙附近發射了強大的輻射風。輻射可能對人類造成嚴重破壞哈拉特說,圍繞著星星。
他和現在就職於加州大學聖地牙哥分校的李計算了一顆普通恆星在宇宙正午時會受到來自鄰居的多少輻射。他們發現這種背景輻射是現代恆星形成區域中恆星所經歷的輻射的 100 萬到 1000 萬倍。
兩人計算出,這麼多的輻射可能在數十萬年侵蝕行星形成盤。
「這些恆星誕生於宇宙正午,因此形成行星的機會較少,因為它們的盤被破壞了,」哈拉特說。天文學家認為,現代恆星周圍的這類圓盤在形成行星之前會持續數百萬年。
哈拉特將這項研究的重點放在超級地球和迷你海王星上,但他認為這個結論也適用於更大的行星。 “如果我們的理論是正確的,並且這些圓盤在宇宙正午時確實壽命不長,那麼我們預計形成巨行星會更加困難。”
倫敦瑪麗女王大學的天體物理學家托馬斯·霍沃斯(Thomas Haworth)研究當地宇宙中的行星形成盤,他說,這個想法很聰明,也很有意義。大多數行星系統早期生命的研究都集中在新生恆星或孤立的行星形成盤上。將這些環境與最終的行星連接起來是很困難的。
「自始至終都有一個問題,行星關心嗎?”霍沃斯說。 「能夠建立這種聯繫真是太棒了……得出這樣的結論:這是輻射環境對行星的真正明顯的影響。”