تم النشر اليوم 2024/05/20 | دالة الكتلة الأولية

تشكل دالة الكتلة الأولية

دالة الكتلة الأولية
غالبا ما تذكر دالة كتلة الأولية في سلسلة قوانين الطاقة، حيث N
(
m
) d m
{displaystyle N(m)mathrm {d} m} (وأحيانا ξ
(
m
)
Δ
m
{displaystyle xi (m)Delta m} ) ، عدد النجوم ذات كتل في نطاق m
m إلى m
+ d m
{displaystyle m+mathrm {d} m} ضمن حجم معين من الفضاء، يتناسب مع
m −
α
{displaystyle m^{-alpha }} حيث α
alpha أس بعدي .يمكن إستنتاج دالة الكتلية الأولية من دالة اللمعان النجمية الحالية باستخدام العلاقة بين كتلة ولمعان النجم أُسْوَةً بكيفية تغير معدل تطور النجم بمرور الوقت.الأشكال المستخدمة عادة لدالة الكتلة الأولية هي قانون بافل كروبا (2001) للطاقة المكسورة والتوزع الطبيعي للنجوم الفردية لتشابرييه (2003) .
سالبيتر (1955)
تم قياس دالة الكتلة الأولية للنجوم الأكثر ضخامة من الشمس لأول مرة بواسطة إدوين إرنست سالبيتر في عام 1955 . وكان عملة يفضل أس مقدارة α
=
2.35
{displaystyle alpha =2.35} . ويسمى هذا الشكل لدالة الكتلة الأولية دالة سالبيتر ويدل على أن عدد النجوم في كل نطاق كتل ينخفض بسرعة مع زيادة الكتلة. دالة كتلة سالبتر الأولية
ξ
(
m
)
Δ
m
= ξ 0
(
m M
s
u
n )
−
2.35 ( Δ
m
M
s
u
n ) .
{displaystyle xi (m)Delta m=xi _{0}left({frac {m}{M_{mathrm {sun} }}}right)^{-2.35}left({frac {Delta m}{M_{mathrm {sun} }}}right).}
حيث
ξ 0
{displaystyle xi _{0}} هو ثابت خاص بالكثافة النجمية المحلية.

شرح مبسط

في علم الفلك، دالة الكتلة الأولية (بالإنجليزية: initial mass function)‏ (IMF) هي ادلة تجريبية (تجارب حسّية) تصف تواتر توزيع الكتل الأولية المحددة لجمهرة النجوم ونسبة النجوم ضمن عنقود مجري. وغالبا ما يتم إعطاء الكتلة الأولية كدالة توزيع احتمالي (PDF) للكتلة التي يدخل فيها النجم التسلسل الرئيسي (بداية اندماج الهيدروجين). ويمكن بعد ذلك استخدام دالة التوزيع لبناء توزيع الكتل (المدرج الإحصائي للكتل النجمية) لجمهرة النجوم.ترتبط خصائص وتطور النجم ارتباطا وثيقا بكتلته، وبالتالي فإن الكتلة الأولية هي أداة تشخيصية هامة لعلماء الفلك الذين يدرسون اعداد كبيرة من النجوم.على سبيل المثال الكتلة الأولية للنجم هي العامل الأساسي لتحديد لونه وسطوعة والعمر.الكتلة الأولية ثابتة نسبيا من مجموعة من النجوم إلى أخرى، على الرغم من أن بعض عمليات الرصد تشير إلى أن الكتلة الأولية متفاوتة في بيئات مختلفة.[1]