Galaksilerin kaderi, çeşitli ve uçsuz bucaksız Evrende yeni bir yıldız popülasyonunun doğuşundaki ilk kütle dağılımı tarafından belirlenir. Bu ilişki İlk Kütle Fonksiyonu olarak adlandırılır (IMF). Gökbilimciler 50 yılı aşkın bir süredir IMF’nin evrensel bir ilişki olduğuna, yani tüm Evrende tutarlı olduğuna inanıyorlar.
Bununla birlikte, son bulgular, yıldız oluşumunun özellikle güçlü olduğu bazı galaksilerde, IMF’nin genel olarak varsayıldığı şekli almayabileceğini ima etmektedir. Samanyolu. Bu bulguları doğrulamak için gökbilimcilerin Samanyolu içinde daha doğrudan gözlemsel kanıtlar toplaması gerekiyor.
Şimdi, Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevleri’nden (NAOC) Prof. Liu Chao tarafından yönetilen bir araştırma ekibi olan Geniş Gökyüzü Alanı Çok Nesneli Fiber Spektroskopik Teleskobu’na (LAMOST, Guo Shou Jing teleskopu olarak da bilinir) dayanmaktadır. IMF’nin farklı ortamlara göre nasıl değiştiğine dair çok önemli bir doğrudan kanıt buldu.
Araştırma geçtiğimiz günlerde dergide yayınlandı. Doğa.
Doktora Li Jiadong, “IMF, metal elementlerin seviyelerine göre değişir ve Evren tarihinde daha erken doğan yıldız popülasyonları, daha genç popülasyonlara göre daha az düşük kütleli yıldız içerir” dedi. NAOC’de öğrenci ve çalışmanın ilk yazarı.
Belirli bir hacimdeki yıldızları saymak, kütle dağılımı zamanla değişmeyen düşük kütleli (kırmızı cüce) yıldızların IMF’sini ölçmenin doğrudan ve klasik bir yoludur; bu yaklaşım esas olarak modellerden veya varsayımlardan bağımsızdır.
“Daha önceki birçok çalışma, IMF’yi türetmek için yıldız sayımı uygulamış olsa da, iki sorun çözülmedi. Birincisi, önceki çalışmada yalnızca az sayıda yıldız sayılmış olmasıdır. İkincisi, önceki araştırmalar yıldızların metalliğini ölçmedi,” dedi çalışmanın ortak yazarı Prof. Zhang Zhiyu.
LAMOST, milyonlarca yıldızın kimyasal bileşimi, sıcaklığı ve parlaklığı hakkında bilgi içeren spektrumlar sağlayarak araştırmacıların yakınlardaki kırmızı cüce yıldızların metalliğini ölçmelerini sağladı.
Araştırmacılar, hem LAMOST hem de Gaia araştırmasından kataloglardan yaklaşık 93.000 kırmızı cüce yıldız seçerek, yıldızları metalikliklerine göre gruplandırabildiler ve her gruptaki yıldız kütlesinin dağılımını hesaplayabildiler.
Çalışma, galaksimiz Samanyolu’ndaki düşük kütleli yıldızların değişken bolluğunu ortaya çıkardı ve yıldız oluşumu modelleri için güçlü bir kıyaslama noktası oluşturdu. Bulgular ayrıca uzak galaksilerin kimyasal zenginleştirme modellerinin sonuçlarını ve ayrıca galaksi kütlesi tahminlerini ve gezegen oluşumunun verimliliğini etkileyebilir.
“Örneğin, galaksilerin toplam yıldız kütlesi genellikle IMF’nin değişmez olduğu varsayılarak tahmin edilir, ancak IMF değişken ise, bu galaksilerin toplam kütle tahminlerini değiştirebilir ve potansiyel olarak Galaktik astronomi alanını değiştirebilir” dedi Prof. Liu.
Almanya’daki Bonn Üniversitesi’nde IMF konusunda bir otorite olan Prof. yerel Galaktik disk, metalliğe ve yaşa bağlıdır. Bu sonuçlar, yıldız IMF’sinin ne kadar evrensel olduğunu ele almak için son derece önemlidir ve Galaksideki farklı zamanlarda ve farklı koşullar altında oluşan yıldız popülasyonlarındaki olası değişimlerin derinlemesine anlaşılmasını sağlar.”
Referans: “Yıldız başlangıç kütle fonksiyonu metaliklik ve zamana göre değişir” yazan Jiadong Li, Chao Liu, Zhi-Yu Zhang, Hao Tian, Xiaoting Fu, Jiao Li ve Zhi-Qiang Yan, 18 Ocak 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-022-05488-1