Huolimatta eksoplaneettojen tutkimuksen edistymisestä viimeisen vuosikymmenen aikana paljon on edelleen tuntematon. Esimerkiksi, kuinka jättiläisten planeettojen havaitsemisnopeudet vaihtelevat isäntätähden metallisisällön funktiona? Ovatko jättiläisiä planeettoja useammin massiivisten tähtien ympärillä? Muodostuvatko jättiläiset planeetat eri mekanismeissa tähden metallisisällöstä riippuen?
Tätä varten Annelies Mortierin ja Nuno C. Santosin johtama tähtitieteilijöiden ryhmä selvitti, mikä matemaattinen funktio kuvaa tunnistusnopeutta tähtijakauman välillä (ts. Metalli rikkaista metalli-köyhiin esineisiin). "Metallityyppisten planeettojen havaitsemistaajuuden tarkan funktionaalisen muodon löytäminen parantaa ymmärrystämme sekä planeetan muodostumisesta että galaksissa liikkuvien planeettojen lukumäärästä", Santos kertoi Space Magazine -lehdelle.
Jättiläisiä planeettoja löytyy useimmiten metallirikkaista tähtiä, ja ryhmän tutkimuksen (alla esitetty) luku vahvistaa, että ~ 25% tähtiä, joissa on kaksi kertaa Auringon metallipitoisuus, isännöi jättiläinen planeetta, kun taas todennäköisyys laskee ~ 5%: iin tähdet, joiden metallisisältö on analoginen Auringon kanssa.
Sen todentaminen, että metallirikkaat tähdet osoittavat lisääntynyttä todennäköisyyttä ison planeetan isännöinnissä, rajoittaa planeettojen muodostumismalleja. Erityisesti havainnot viittaavat siihen, että suurempi metallisuus edistää kivisten / jäisten ytimien kasvua, jotka myöhemmin kasvattavat kaasua. Ryhmä toteaa kuitenkin, että vaikka jättiläinen planeettametallisuussuuntaus on vakaa tähtien kohdalla, joiden metallisuudet ovat suurempia kuin (tai vastaavat) Auringon kanssa, tulokset ovat vähemmän varmoja metallihuonoille tähtiille. Itse asiassa kirjallisuudessa käydään aktiivista keskustelua siitä, mikä funktio yhdistää metallirikkaat ja metalli-köyhät järjestelmät. Erityisesti, ulottuuko eksponentiaalinen lasku metallin huonoon järjestelmään vai onko toiminto tasainen?
Riippuen tavasta, jolla taajuustrendi ulottuu metallihuonoon järjestelmään, se voi osoittaa, että erillinen mekanismi vastaa kyseisen alanäytteen jättiläisten planeettojen luomisesta. Siksi jatkuvat metallivaikeiden tähtien tutkimukset ovat tärkeitä huolimatta jättiläisen planeetan löytämisen harvemmasta esiintymistiheydestä. Lisäksi Mortier (Centro de Astrofisica, Universidade do Porto) toteaa, että "metalli-köyhien tähtiä tulisi tutkia, koska useat teoreettiset mallit osoittavat, että maan kaltaiset planeetat ovat yleisempiä tähtien ympäri kuin niiden metallirikkaiden vastineiden ympärillä."
Ryhmä keskittyi pyrkimyksissään erottaa ero erilaisten funktionaalisten muotojen elinkelpoisuudesta metalli-huonossa tilassa (ts. Pieneneekö tällä alueella olevien jättiläisten planeettojen havaitsemistaso pikemminkin kuin vähentyisivät eksponentiaalisesti?). Loppujen lopuksi ei löytynyt tilastollista eroa skenaarioiden välillä, ja oli myös epäselvää, esiintyykö massa-riippuvuus jättiläisten planeettojen havaitsemistaajuuden takana. Ryhmä totesi, että lopullisten päätelmien tekemiseen tarvitaan suurempi otos, ja lisäsi, että jatkuvat tutkimukset planeettojen löytämiseksi varmistavat, että ongelma voidaan pian ratkaista.
"Kepler ja Gaia lisäävät merkittävästi planeettojen löytöjä, ei pelkästään jättiläis planeetoille, mutta myös pienemmille planeetoille", sanoi Mortier.
Yhteenvetona voidaan todeta, että vastaamalla alussa esitettyihin kysymyksiin planeettojen metsästyspyrkimysten tulisi keskittyä metalli köyhiinja metallirikkaita tähtiä, huolimatta siitä, että entisillä oli vähentynyt jättiläinen planeettojen taajuus. Ryhmän havainnot ilmestyvät Astronomy & Astrophysics-julkaisuun, ja esipainatus on saatavana arXiv-sivulla. Tutkimuksen tulokset on sidottu osittain havaintoihin, jotka on saatu HARPS-laitteen (High Precision Radial Velocity Planet Searcher) avulla, joka on esitetty alla.
