Initial massfunktion

Den initiala massfunktionen är en empirisk funktion som beskriver massfördelningen av stjärnor i ett volymelement i termer av deras initiala massa (massan som de bildades med). Stjärnornas egenskaper och utveckling är nära relaterade till deras massa, så NPM är ett viktigt prediktivt verktyg för astronomer när de studerar ett stort antal stjärnor. NFM är relativt invariant för liknande grupper av stjärnor. Viktigt är antagandet om NPM:s enhet, universalitet för hela galaxen , eller åtminstone för en stor del av den. Detta antagande är kopplat till möjligheten att modellera utvecklingen av egenskaperna hos stjärnpopulationen i våra och andra galaxer . För närvarande, baserat på studien av massfunktionerna hos öppna stjärnhopar, har det fastställts att i den region som ockuperas av väl studerade öppna stjärnhopar, är NFM universell, men det finns små variationer i masspektrumets lutning från kluster till kluster [1] .

NFM-formulering

Massfunktionen kan definieras på många sätt, från direkta stjärnräkningar till att använda globala egenskaper (plus någon form av modell). För närvarande beskrivs IMF av en maktfunktion, där , antalet stjärnor med massor i intervallet från till i en given volym av rymden, är proportionell mot , där är en dimensionslös exponent. IMF kan härledas från luminositetsfunktionen hos för närvarande existerande stjärnor med hjälp av mass-luminositetsrelationen och, givet modeller av hur stjärnbildningshastigheterna förändras över tiden, genom att specificera en strålningsmodell för varje massa i varje evolutionärt skede. $dN=N(M)dM$ $M$ $M+dM$ $M^{-\alpha }dM$ $\alfa$

NPM för stjärnor som är mer massiva än vår sol registrerades först av Edwin Salpeter 1955 . I sitt arbete , indikatorn Denna form av NFM kallas Salpeter-funktionen eller Salpeter NFM. Den visar att sannolikheten för att en stjärna föds är ungefär omvänt proportionell mot kvadraten på dess massa, och att antalet stjärnor i varje massområde minskar snabbt med ökande massa. $\alpha =2.35$

Senare genomförde andra författare ytterligare studier för stjärnor med massor under en solmassa . Glenn E. Miller och E. John M. Scalo föreslog NPM för stjärnor med massor under en solmassa (för dem var α nära 0). Pavel Krupa höll α=2,3 för stjärnor med massor över halva solmassan, men introducerade α=1,3 för stjärnor från 0,08 till 0,5 solmassor och α=0,3 för stjärnor med massor under 0,08 solmassor [2] .

\xi (M)={\begin{cases}k_{0}\left({\frac {M}{m_{0}}}\right)^{-\alpha _{0}}&, \quad m_{0}<M\leq m_{1}\\k_{1}\left({\frac {M}{m_{1}}}\right)^{-\alpha _{1}}& ,\quad m_{1}<M\leq m_{2}\\k_{2}\left({\frac {M}{m_{2}}}\right)^{-\alpha _{2}} &,\quad m_{2}<M\end{cases}}

där , , ; , , [3] . ${\displaystyle m_{0}=0.01\,m_{\odot ))$ ${\displaystyle m_{1}=0.08\,m_{\odot ))$ ${\displaystyle m_{2}=0.5\,m_{\odot ))$ $\alpha _{0}=0.3$ $\alpha _{1}=1.3$ $\alpha _{2}=2.3$

Det råder stor osäkerhet om substjärnornas IMF . Dessutom visar vissa kluster, av hittills okända skäl, skarpa avvikelser från den vanliga massfunktionen för dessa objekt. Således visar studier av egenrörelser i fältet av NGC 752 -klustret att den praktiskt taget inte innehåller några lågmassastjärnor. Tydligen kommer verk att dyka upp under en lång tid, där de kommer att hitta fler och fler bevis till förmån för Salpeters massfunktion eller till förmån för Miller-Scalo, eller så kommer de att erbjuda nya alternativ [4] .

Anteckningar

↑ Loktin A.V., Marsakov V.A. Initial massfunktion . Stjärnastronomi i föreläsningar . astronet.ru (2010). Arkiverad från originalet den 2 augusti 2020. (obestämd)
↑ Kroupa, Pavel Om variationen av den initiala massfunktionen . arXiv (2001). Arkiverad från originalet den 1 augusti 2020. (obestämd) (Engelsk)
↑ Kroupa, Pavel Stjärnornas initiala massfunktion: bevis för enhetlighet i variabla system . arXiv (2002). Arkiverad från originalet den 2 augusti 2020. (obestämd) (Engelsk)
↑ Initial stjärnmassafunktion . Dagens ANC (25 april 2003). Arkiverad från originalet den 4 mars 2016. (obestämd)

Litteratur

Edwin Salpeter , Ljuskraftsfunktionen och stjärnutvecklingen , ApJ 121, 161 (1955 )
Glen Miller & John Scalo, Den initiala massfunktionen och stjärnornas födelsetal i solområdet, ApJS 41, 513 (1979 )
John Scalo, Den initiala massfunktionen för massiva stjärnor i galaxer. Empiriska bevis , lysande stjärnor och associationer i galaxer; Proceedings of the Symposium, Porto-Kheli, Grekland, 26-31 maj 1985. Dordrecht, D. Reidel Publishing Co., 1986, sid. 451-466. (Engelsk)

Länkar

Scalo, JM (1986). "Den initiala massfunktionen för massiva stjärnor i galaxer Empiriska bevis." Lysande stjärnor och associationer i galaxer . 116 : 451. Bibcode : 1986IAUS..116..451S .
Scalo, JM (1986). "The Stellar Initial Mass Function". Grunderna i kosmisk fysik . 11 : 1. Bibcode : 1986FCPh...11....1S .
Kroupa, Pavel (2002). "Stjärnornas initiala massfunktion: bevis för enhetlighet i variabla system" . Vetenskap (Inskickat manuskript). 295 (5552): 82-91. arXiv : astro-ph/0201098 . Bibcode : 2002Sci...295...82K . DOI : 10.1126/science.1067524 . PMID 11778039 .
Sparke, Linda S. Galaxies in the Universe: An Introduction / Linda S. Sparke, John S. III Gallagher. - Cambridge University Press, 5 februari 2007. - S. 1–. — ISBN 978-1-139-46238-9 .