Что такое начальная функция массы?

Первоначальная функция массы (IMF) была впервые получена в 1955 году Эдвином Солтпетером, австрийским астрофизиком, и представляет собой метод расчета диапазона различных масс для звезд, которые будут образовываться из конденсирующихся газов в космосе. Это форма распределения вероятностей, которая использует сложные математические и физические уравнения с базовым значением одной массы Солнца, которое представляет массу Солнца Земли в качестве отправной точки для диапазона других звезд, которые будут образовываться. Предпосылка исходной функции массы в звездной астрономии заключается в том, что звезды с малой массой гораздо чаще встречаются в космосе, чем звезды с большой массой, причем звезды с примерно 0,5 солнечной массы являются наиболее распространенными в галактика Млечный Путь с 2011 года. Несмотря на это, самые редкие звезды, около 60 солнечных масс или более, дают большую часть видимого света галактике Млечный Путь.

Согласно большинству астрономических оценок на 2011 год, в галактике Млечный Путь существует где-то между 200 000 000 000 и 400 000 000 000 звезд. Начальная функция массы предсказывает, что вероятность для большинства этих звезд - 0,9 солнечных масс или меньше, в то время как менее 1% из них составляют размеры в диапазоне от 8 до 120 солнечных масс. МВФ рассчитывает массы, основываясь на том, когда каждая звезда впервые сформировалась, и большинство звезд начинаются как карликовые звезды с массой от 0,085 до 0,8 солнечной. По мере старения этих звезд главной последовательности они имеют тенденцию терять массу и увеличивать объем.

Несмотря на широко варьирующиеся условия в субзвездных областях космоса, где образуются звезды, степенные законы начальной функции массы подтвердились. Это означает, что независимо от того, происходит ли образование звезд в небольших молекулярных облаках газа или в плотных звездных скоплениях, одинаковое распределение диапазонов звезд возникает независимо. Эти наблюдения вступают в противоречие с теориями звездообразования по состоянию на 2011 г. из-за таких условий, как тот факт, что в плотной металлической области пространства распределение звезд должно включать больший процент массивно больших звезд.

Предполагается, что примерно через 5 000 000 000 лет само Солнце расширится, поскольку оно сжигает водородное топливо и начинает расплавлять гелий с более тяжелыми элементами. На этом этапе Солнце будет заполнять объем пространства, достигающего орбиты Земли в течение примерно 20% от общей продолжительности его жизни, и сохранять 50% своей предыдущей массы в виде красного гиганта. Поскольку маленькие звезды, такие как Солнце, стареют и в процессе теряют массу, они все больше смещают начальную функцию массы в сторону малого массового конца спектра, в значительной степени потому, что существует намного больше маленьких звезд.