银河系将其行星保持在靠近其胸部的位置。平分银河系的薄而平坦的圆盘中的恒星平均比更厚、包覆的圆盘中的恒星拥有更多的行星——天文学家现在认为他们知道原因了。
麻省理工学院天体物理学家蒂姆·哈拉特说,目前生活在银河系厚圆盘中的恒星是在银河系混乱时期诞生的。星星们的暴力的成长阻碍了他们成长和保留行星的能力,他和蒙特利尔麦吉尔大学前天体物理学家伊芙·李 (Eve Lee) 于 1 月 22 日在《天体物理学杂志。
这主要居住在两个街区。年轻、时髦的恒星粘在一起形成一个薄薄的圆盘,绕轨道运行,就好像它们都坐在同一张平坦的旋转唱片上一样。大约 100 亿年前的较老恒星似乎已经移动到郊区,居住在一个厚厚的恒星盘中,其轨道将它们带到主平面的上方和下方。
天文学家认为,薄盘中的大多数恒星至少拥有一颗行星。观测显示,近一半的行星拥有一颗大小介于地球和海王星之间的行星。 “据我们所知,银河系行星形成的主要结果是产生这些超级地球和亚海王星,”哈拉特说。
但作为一个种群,厚盘中的恒星似乎拥有的这些相对较小的行星数量约为薄盘恒星种群的一半。
“令人困惑的是,这些行星非常常见,”哈拉特说。 “然而,当我们观察银河系中其他占主导地位的恒星群时,就会发现它们并不常见。那么到底是怎么回事呢?”
哈拉特认为问题在于这些明星何时出生,而不是他们现在居住的地方。厚盘状恒星诞生于银河系疯狂产生恒星的时代,天文学家称之为宇宙正午。 “这是有史以来恒星形成最激烈的时期。”
所有这些新生恒星都向它们的宇宙附近发射了强大的辐射风。辐射可能对人类造成严重破坏哈拉特说,围绕着星星。
他和现在就职于加州大学圣地亚哥分校的李计算了一颗普通恒星在宇宙正午时会受到来自邻居的多少辐射。他们发现这种背景辐射是现代恒星形成区域中恒星所经历的辐射的 100 万到 1000 万倍。
两人计算出,这么多的辐射可能会在几十万年内侵蚀行星形成盘。
“这些恒星诞生于宇宙正午,因此形成行星的机会较少,因为它们的盘被破坏了,”哈拉特说。天文学家认为,现代恒星周围的此类圆盘在形成行星之前会持续数百万年。
哈拉特将这项研究的重点放在超级地球和迷你海王星上,但他认为这个结论也适用于更大的行星。 “如果我们的理论是正确的,并且这些圆盘在宇宙正午时确实寿命不长,那么我们预计形成巨行星会更加困难。”
伦敦玛丽女王大学的天体物理学家托马斯·霍沃斯(Thomas Haworth)研究当地宇宙中的行星形成盘,他说,这个想法很聪明,也很有意义。大多数对行星系统早期生命的研究都集中在新生恒星或孤立的行星形成盘上。将这些环境与最终的行星连接起来是很困难的。
“自始至终都有一个问题,行星关心吗?”霍沃斯说。 “能够建立这种联系真是太棒了……得出这样的结论:这是辐射环境对行星的真正明显的影响。”