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    La funzione di massa iniziale

    La galassia ellittica NGC 1600, a circa 200 milioni di anni luce di distanza - mostrato al centro dell'immagine di Hubble ed evidenziato nel riquadro. Gli astronomi hanno concluso dallo studio di questa e di altre galassie simili che le relative popolazioni di stelle di diversa massa in un ammasso di stelle (l'IMF) sono influenzate dalla distribuzione delle velocità nell'ammasso. Credito:NASA/ESA/Digital Sky Survey 2

    Il gas e la polvere nelle nubi molecolari giganti si uniscono gradualmente sotto l'influenza della gravità per formare le stelle. Proprio come ciò avviene, però, è compreso in modo incompleto. La massa di una stella, Per esempio, è di gran lunga il fattore più importante che ne condiziona l'evoluzione futura, ma gli astronomi non comprendono chiaramente cosa determina la massa esatta di una stella di nuova formazione. Un aspetto di questo problema è semplicemente sapere quante stelle di ogni dimensione ci sono, questo è, conoscere la distribuzione delle masse stellari in un grande ammasso di stelle. La funzione di massa iniziale (IMF) descrive questa distribuzione, ed è attualmente basato su una media delle osservazioni delle stelle nella nostra Via Lattea.

    L'IMF osservato ha relativamente poche stelle massicce (cioè, quelli più massicci del sole). Le stelle delle dimensioni del sole sono relativamente abbondanti. Le stelle un po' più piccole del sole sono ancora più comuni, ma poi le stelle di massa decrescente (fino a un decimo della massa del sole o anche meno) diminuiscono di numero. Le statistiche precise per le stelle di piccola massa sono alquanto incerte perché sono deboli e difficili da rilevare. Si discute anche della base teorica per il FMI, come è se il FMI della Via Lattea è rappresentativo del FMI altrove nell'universo. La relativa abbondanza di elementi (la "metallicità") nella nube collassante, Per esempio, è stato suggerito come un modo per modificare il FMI. L'idea di un FMI universale, però, è stata per decenni una pietra miliare della teoria stellare, ma recentemente c'è stato un notevole sforzo per testare e sfidare questa ipotesi, reso possibile in parte da strumenti sensibili in grado di misurare stelle più piccole e/o più deboli. Poiché stelle di massa diversa hanno atmosfere che mostrano caratteristiche spettrali diverse, la spettroscopia di un ammasso distante le cui singole stelle non possono essere risolte può tuttavia rivelare le proporzioni di stelle di diversa massa al suo interno dalle proporzioni di queste caratteristiche.

    L'astronomo CfA Charlie Conroy e quattro colleghi stanno conducendo uno studio sull'IMF con il telescopio Keck e il suo spettrometro. Trovano alcune variazioni nel FMI e, contrariamente ad alcune aspettative, concludono che la metallicità non è l'unico driver di queste variazioni. Anziché, concludono che le velocità del materiale negli ammassi stellari sembrano essere un fattore chiave. Il risultato, che ora sarà seguito da ulteriori misurazioni, è importante perché suggerisce che è necessario un diverso quadro teorico per spiegare l'origine del FMI.


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