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    La fonction de masse initiale

    La galaxie elliptique NGC 1600, à environ 200 millions d'années-lumière - affiché au centre de l'image de Hubble et mis en évidence dans la boîte. Les astronomes ont conclu de l'étude de cette galaxie et de galaxies similaires que les populations relatives d'étoiles de masses différentes dans un amas d'étoiles (l'IMF) sont influencées par la distribution des vitesses dans l'amas. Crédit :NASA / ESA / Digital Sky Survey 2

    Le gaz et la poussière des nuages ​​moléculaires géants se rassemblent progressivement sous l'influence de la gravité pour former des étoiles. Précisément comment cela se produit, cependant, est incomplètement compris. La masse d'une étoile, par exemple, est de loin le facteur le plus important limitant son évolution future, mais les astronomes ne comprennent pas clairement ce qui détermine la masse exacte d'une étoile nouvellement formée. Un aspect de ce problème est simplement de savoir combien il y a d'étoiles de chaque taille, C'est, connaître la répartition des masses stellaires dans un grand amas d'étoiles. La fonction de masse initiale (FMI) décrit cette distribution, et est actuellement basé sur une moyenne d'observations d'étoiles dans notre Voie lactée.

    Le FMI observé a relativement peu d'étoiles massives (c'est-à-dire, plus massives que le soleil). Les étoiles de la taille du soleil sont relativement abondantes. Les étoiles un peu plus petites que le soleil sont encore plus courantes, mais alors les étoiles de masse décroissante (jusqu'à un dixième de la masse du soleil ou même moins) diminuent en nombre. Les statistiques précises pour les étoiles de faible masse sont quelque peu incertaines car elles sont faibles et difficiles à détecter. La base théorique du FMI fait également l'objet de débats, de même que si le FMI de la Voie lactée est représentatif du FMI ailleurs dans l'univers. L'abondance relative des éléments (la "métallicité") dans le nuage qui s'effondre, par exemple, a été suggéré comme un moyen de modifier le FMI. L'idée d'un FMI universel, cependant, est la pierre angulaire de la théorie stellaire depuis des décennies, mais récemment, des efforts considérables ont été déployés pour tester et contester cette hypothèse, rendu possible en partie par des instruments sensibles capables de mesurer des étoiles plus petites et/ou plus faibles. Puisque les étoiles de masses différentes ont des atmosphères présentant des caractéristiques spectrales différentes, la spectroscopie d'un amas distant dont les étoiles individuelles ne peuvent pas être résolues peut néanmoins révéler les proportions d'étoiles de différentes masses en son sein à partir des proportions de ces caractéristiques.

    L'astronome du CFA Charlie Conroy et quatre collègues mènent une étude du FMI avec le télescope Keck et son spectromètre. Ils trouvent certaines variations dans le FMI et, contrairement à certaines attentes, ils concluent que la métallicité n'est pas le seul moteur de ces variations. Au lieu, ils concluent que les vitesses de la matière dans les amas d'étoiles semblent être un facteur clé. Le résultat, qui sera maintenant suivi de plus de mesures, est important car il suggère qu'un cadre théorique différent est nécessaire pour expliquer l'origine du FMI.


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