Wat is de initiële massafunctie?
De initiële massafunctie (IMF) werd voor het eerst afgeleid in 1955 door Edwin Saltpeter, een Oostenrijkse astrofysicus, en is een methode voor het berekenen van het bereik van verschillende massa's voor sterren die zich vormen uit condenserende gassen in de ruimte. Het is een vorm van waarschijnlijkheidsverdeling die gebruikmaakt van complexe wiskunde- en natuurkundevergelijkingen met een basiswaarde van één zonnemassa, die de massa van de aarde voorstelt als een vertrekpunt voor het bereik van andere sterren die zich zullen vormen. Het uitgangspunt van de initiële massafunctie in stellaire astronomie is dat het veel gebruikelijker en waarschijnlijker is dat sterren met een lage massa zich in de ruimte vormen dan met sterren met een hoge massa, waarbij sterren met ongeveer 0,5 zonnewaarden de meest voorkomende zijn in de Melkweg vanaf 2011. Ondanks dit feit dragen de zeldzaamste sterren, met een grootte van ongeveer 60 zonnemassa's in grootte of hoger, het grootste deel van het zichtbare licht bij aan de Melkweg.
Volgens de meeste schattingen van de astronomie vanaf 2011 bestaat er ergens tussen de 200.000.000.000 en 400.000.000.000 sterren in de Melkweg. De initiële massafunctie voorspelt dat de waarschijnlijkheid voor de meerderheid van deze sterren is dat ze 0,9 zonne-massa's of minder zijn, terwijl minder dan 1% van hen make-upgroottes variërend van 8 tot 120 zonne-massa's vormen. Het IMF berekent massa's op basis van wanneer elke ster voor het eerst werd gevormd, en de meeste sterren beginnen als dwergsterren met slechts 0,085 tot 0,8 zonsmassa's. Naarmate deze hoofdreekssterren verouderen, verliezen ze de neiging massa te verliezen en volume te winnen.
Ondanks sterk variërende omstandigheden in substellar gebieden van de ruimte waar sterren worden gevormd, hebben de machtswetten van de initiële massafunctie bewezen waar te zijn. Dit betekent dat, ongeacht of er zich stervorming voordoet in kleine moleculaire gaswolken of in dichte sterclusters, dezelfde verdeling van sterbereiken ontstaat ongeacht. Deze waarnemingen zijn in strijd met stervormingstheorieën vanaf 2011 als gevolg van omstandigheden zoals het feit dat de sterverdeling in een metaaldicht gebied van de ruimte een groter percentage massief grote sterren moet omvatten.
Naar schatting zal de zon in ongeveer 5.000.000.000 jaar uitzetten terwijl deze zijn waterstofbrandstof wegbrandt en helium begint te fuseren met zwaardere elementen. In dit stadium vult de zon een hoeveelheid ruimte die tot de baan van de aarde reikt gedurende ongeveer 20% van zijn totale levensduur, en behoudt 50% van zijn vorige massa als een rode reus. Terwijl kleine sterren zoals de zonnetijd en massa verliezen in het proces, beïnvloeden ze de initiële massafunctie steeds meer naar het kleine massadeinde van het spectrum toe, grotendeels omdat er veel meer kleine sterren bestaan.