Qual è la funzione di massa iniziale?
La funzione di massa iniziale (FMI) è stata derivata per la prima volta nel 1955 da Edwin Saltpeter, un astrofisico austriaco, ed è un metodo per calcolare la gamma di masse diverse per le stelle che si formeranno per condensare i gas nello spazio. È una forma di distribuzione di probabilità che utilizza equazioni di matematica e fisica complesse con un valore base di una massa solare, che rappresenta la massa del sole della Terra come punto di decollo per la gamma di altre stelle che si formeranno. La premessa della funzione di massa iniziale in astronomia stellare è che è molto più comune e probabilmente per le stelle di bassa massa che si forma nello spazio di quanto non lo sia per le stelle di massa alta, con stelle che hanno circa 0,5 masse solari che sono la più comune nella glassia della via lattea dal 2011.
Secondo la maggior parte delle stime di astronomia a partire dal 2011, esiste da qualche parte tra 200.000.000.000 e 400.000.000.000 di stelle nella Galassia della Via Lattea. La funzione di massa iniziale prevede che la probabilità per la maggior parte di queste stelle è che sono 0,9 masse solari o meno, mentre meno dell'1% di esse costituiscono dimensioni che vanno da 8 a 120 masse solari. Il FMI calcola le masse basate su quando si è formata per la prima volta ogni stella e la maggior parte delle stelle inizia come stelle nane di sole masse solari da 0,085 a 0,8. Man mano che le stelle della sequenza principale invecchiano, tendono a perdere la massa e guadagnare volume.
Nonostante le condizioni ampiamente variabili nelle regioni sostantivi dello spazio in cui si formano le stelle, le leggi sul potere della funzione di massa iniziale si sono dimostrate vere. Ciò significa che, se la formazione di stelle si sta verificando in piccole nuvole molecolari di gas o in cluster di stelle dense, sorge la stessa distribuzione delle gamme stellari. Queste osservazioni sono in conflitto con le teorie della formazione di stelle a partire dal 2011 a causa di condizioni come il fatto che thaT, in una regione di spazio densa metallica, la distribuzione delle stelle dovrebbe includere una percentuale maggiore di stelle massicciamente grandi.
Si stima che, in circa 5.000.000.000 di anni, il sole stesso si espanderà mentre brucia il suo combustibile per idrogeno e inizia a fondere l'elio a elementi più pesanti. In questa fase, il sole riempirà un volume di spazio raggiungendo l'orbita della Terra per circa il 20% della sua durata totale di vita e manterrà il 50% della sua massa precedente come gigante rosso. Come piccole stelle come l'età del sole e perdono la massa nel processo, si distinguono sempre più la funzione di massa iniziale più verso la piccola estremità di massa dello spettro, in gran parte perché esistono molte più piccole stelle.