Как известно, распространенность планет-гигантов сильно коррелирует с количеством тяжелых элементов, содержащихся в родительской звезде (чем выше металличность данной звезды, тем больше вероятность того, что рядом с ней будет обнаружена планета-гигант). Поэтому для поиска внесолнечных планет-гигантов обычно отбирают высокометалличные звезды. Однако важно знать и распространенность массивных планет рядом со звездами, бедными тяжелыми элементами. Есть ли критическая металличность звезд, ниже которой планеты-гиганты вообще не образуются? Или для звезд, бедных тяжелыми элементами, зависимость распространенности планет-гигантов от металличности становится плоской?
16 мая 2012 года в Архиве электронных препринтов появился обзор членов Женевской группы, посвященный частоте встречаемости планет-гигантов у низкометалличных звезд. С октября 2003 по июль 2010 года они мониторили лучевые скорости 104 низкометалличных (-1.5 < [Fe/H] < -0.5) звезд с помощью спектрографа HARPS (при этом 16 из них оказались двойными, активными, и т.п., и были исключены из программы наблюдений; осталось 88 звезд). Точность измерения лучевых скоростей составила 1-2.5 м/сек. Кроме того, швейцарские астрономы воспользовались работой своих коллег, проводивших аналогичные наблюдения на обсерватории Кека с помощью спектрографа HIRES. Там с 2003 по 2006 годы измерялись лучевые скорости 160 низкометалличных звезд с точностью около 9 м/сек.
В первом обзоре были обнаружены 3 планеты-гиганта и еще одна была заподозрена, во втором обзоре ничего найти не удалось. Опираясь на эти результаты, швейцарские астрономы делают следующие оценки.
1. Поскольку ни одного горячего юпитера найдено не было, на их количество наложен только верхний предел в 1% (формально - 0.37 +0.6/-0.4%).
2. В целом для звезд с металличностью в интервале от -1.5 до -0.5 получена распространенность гигантов (т.е. планет с массой больше 50 земных) в 2.63 +2.5/-0.8% (для периодов короче 1800 суток).
3. Однако все три планеты, обнаруженные швейцарцами, были найдены у звезд с металличностью [Fe/H] > -0.7, и ни одной - у звезд с [Fe/H] < -0.7. Соответственно, авторы статьи делают вывод, что частота планет-гигантов с периодами до 1800 суток у звезд с металличностью -0.5 - -0.7 составляет 4.5 +4/-1.4%, а у звезд с металличностью меньше -0.7 - меньше 2.63%.
Авторы статьи идут дальше и предполагают, что у звезд с металличностью ниже -0.7 (т.е. при содержании тяжелых элементов, более чем в 5 раз более низком, чем на Солнце) планеты-гиганты вообще не образуются. Однако наличие планет-гигантов у звезд HIP 13044 ([Fe/H] = -2.09) и HD 16031 ([Fe/H] = -1.9) говорит о том, что и у этого правила есть исключения, пишет сайт Планетные системы.
