Ursprüngliche Massenfunktion

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Die Ursprüngliche Massenfunktion, auch Anfängliche Massenfunktion, englisch Initial Mass Function IMF, beschreibt, wie in einer neu entstehenden Sternpopulation die Verteilung der Sternmassen aussieht.

Edwin Salpeter leitete 1955 erstmals die ursprüngliche Massenfunktion für die Sonnenumgebung ab und schlug für Sterne zwischen etwa 0,4 und 10 Sonnenmassen einen Zusammenhang

dN \propto M^{-\alpha}dM

mit Exponent \alpha=2.35 vor, wobei dN die Anzahl der Sterne pro Volumeneinheit mit einer Masse zwischen M und M+dM ist. In dieser Salpeter-Funktion sind also massereiche Sterne deutlich seltener als massearme.

Würde dieser Zusammenhang zu sehr kleinen Massen hin fortgesetzt, dann wäre die gesamte stellare Masse von sehr massearmen Sternen dominiert. Heutige Bestimmungen der ursprünglichen Massefunktion deuten jedoch auf ein Abflachen dieser Beziehung unterhalb 0,5 Sonnenmassen hin. Die Universalität der ursprünglichen Massenfunktion scheint unterhalb von 0,1 Sonnenmassen zusammenzubrechen. In diesem Bereich variiert die IMF zwischen Sternentstehungsgebieten und die Differenz ist auch nicht die Folge von dynamischen Wechselwirkungen, die die leichteren Sterne aus diesen Regionen heraus beschleunigen.

Die Erklärung der ursprünglichen Massenfunktion ist eine wichtige Aufgabe für Modelle der Sternentstehung, besonders da sie nur wenig zwischen verschiedenen Sternentstehungsgebieten zu variieren scheint.

Literatur[Bearbeiten]

  • Edwin E. Salpeter: The luminosity function and stellar evolution. In: Astrophysical Journal. 121, 1955, ISSN 0004-637X, S. 161–167, online.
  • Glen Miller, John Scalo: The initial mass function and stellar birthrate in the solar neighborhood. The Astrophysical Journal Supplement Series. 41, 1979, ISSN 0067-0049, S. 513–547.
  • John Scalo: The initial mass function of massive stars in galaxies. Empirical evidence. In: C. W. H. de Loore, A. J. Willis, P. Laskarides (Hrsg.): Luminous stars and associations in galaxies. Symposium, Porto-Heli, Greece, May 26–31, 1985. D. Reidel Publishing Co., Dordrecht u. a. 1986, S. 451–466 (Proceedings of the 116th symposium of the International Astronomical Union. ISSN 1743-9213).
  • Pavel Kroupa: On the variation of the initial mass function. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 322, 2, 2001, ISSN 0035-8711, S. 231–246, arXiv preprint.
  • Pavel Kroupa: The initial mass function of stars. Evidence for uniformity in variable systems. In: Science. 295, ISSN 0036-8075, 2002, S. 82–91, arXiv preprint.
  • Christophe Becker, Estelle Moraux, Gaspard Duchêne, Thomas Maschberger, Warrick Lawson: Reverse dynamical evolution of Eta Chamaeleontis, arXiv preprint (PDF; 1,4 MB).