Ile gwiazd podobnych do Słońca jest we wszechświecie?

17

Po wczorajszym ogłoszeniu przez teleskop Keplera znalezienia ogromnej ilości nowo zaobserwowanych egzoplanet, zobaczyłem nagłówek twierdzący, że aż 22% podobnych do Słońca gwiazd we wszechświecie ma planety w swojej strefie zamieszkania. We wszechświecie jest mnóstwo gwiazd, więc liczba planet w strefie nadającej się do zamieszkania musi być ogromna. Ale ile gwiazd we wszechświecie jest mniej więcej tego samego rozmiaru co nasze słońce?

the-sun exoplanet universe bogen
źródło

Odpowiedzi:

14

To pytanie dotyczy początkowej funkcji masy (MFW) - funkcji empirycznej (to znaczy zdefiniowanej raczej przez obserwacje niż teorię), która opisuje statystyczny rozkład mas gwiezdnych.

Edwin Salpeter (1955) był pierwszym, który opisał MFW, choć jeśli czytasz Chabriera (2003), istnieje kilka dość wyczerpujących wyjaśnień teorii i historii. Jednak te notatki wykładowe są w porządku trochę bardziej dostępne.

Z aproksymacji w notatkach z wykładu UCSC, które podłączyłem powyżej, dowiaduję się, że około 4% gwiazd ma między 0,7 a 1,3 mas Słońca (92% to między 0,1 a 0,7 mas Słońca!).

Istnieje prawdopodobnie 100 miliardów gwiazd w galaktyce i 100 miliardów galaktyk we obserwowalnym wszechświecie, co daje około (400 miliardów) gwiazd, co stanowi ( ) jednego Słońca masa.4×1020±30%

Moriarty
źródło
Świetna odpowiedź. Nie podążałem jeszcze za Twoimi linkami, ale wydaje mi się, że pamiętam wiele założeń na temat uzyskania MFW. Nie wiem osobiście, jak wrażliwy jest na różne założenia.
astromax,
1
@astromax O tak, mnóstwo założeń i przybliżeń! W każdym razie moje 4% powinno być dokładne z dokładnością do kilku procent. Formowanie gwiazd nie jest moim obszarem badań, więc zajęłoby mi trochę czasu zrozumienie wszystkich braków w tym prostym modelu. Być może istnieją jakieś łatwo dostępne dane z badań naszej własnej galaktyki, które będą miały lepszą dokładność (przynajmniej w naszym sąsiedztwie). Jeśli mam czas na naukę nowych rzeczy, mogę opublikować odpowiedź na nowe pytanie MFW.
Moriarty,
1
M.>0,075M.⊙
@Moriarty: link do notatek z wykładu nie działa.
ThePopMachine
1
@WilliamHirtz Powiedzenie 100 miliardów każdego z nich to przydatny zgadywanka rzędu wielkości, która w rzeczywistości nieco pomija liczby w celu zrekompensowania tych zawiłości, które mogą dezorientować laika. Prawdopodobnie istnieje wiele ponad 100 miliardów galaktyk (a Droga Mleczna może mieć od 200 do 400 miliardów gwiazd). Masa obserwowalnego wszechświata wynosi około 1,7 x 10 ^ 24 mas Słońca. Czy to naprawdę niewiarygodne, że istnieje 10 ^ 22 gwiazd?
Moriarty,