¿Hay alguna manera de saber en qué percentil de la muestra general se encuentra la masa de una estrella?

Uno escucha que las estrellas hipergigantes como Eta-carinae representan el límite superior de la masa estelar en alrededor de 130 masas solares. En el extremo inferior hay enanas rojas con tan solo 0,075 de masa solar.

Se podría decir, entonces, que Eta-carinae está en algún lugar en el percentil 99,99 de nuestra muestra de masas estelares conocidas, mientras que una enana roja con 0,075 de masa solar está en algún lugar alrededor del percentil 0,01.

Tengo curiosidad en cuanto a la distribución en el medio. ¿En qué percentil de masa estelar se encuentra el sol? ¿Cuál es la masa estelar mediana? ¿Existe un modelo paramétrico que se ajuste mejor a la distribución? Si los astrónomos aún no han ideado un modelo de distribución de masa estelar, ¿por qué no? ¿Se considera poco interesante?

Respuestas (1)

Estás buscando la función de masa inicial (FMI). Esto le dice a la probabilidad de encontrar una estrella de masa metro (en unidades de masa solar). El FMI prototípico es el FMI Salpeter,

ϕ ( metro ) metro 2.35
Esto proporciona una aproximación decente y rápida, aunque un ajuste de ley de múltiples potencias parece ser mejor; así tenemos el modelo Kroupa 2001:
ϕ ( metro ) { metro 0.3 metro < 0.08 metro 1.3 0.08 metro < 0.5 metro 2.3 metro 0.5
Debería poder calcular los percentiles a partir de esto,
norte ( metro ) = ϕ ( metro ) d metro
(Dado que son integrales bastante simples, ¿por qué no comparar ambos modelos?). Los límites superior e inferior a menudo se toman en 0,01 y 150 respectivamente, aunque estos valores no son realmente inamovibles.

La masa estelar media proviene de

metro = metro ϕ ( metro ) d metro ,
que es, de nuevo, una integral fácil de realizar. La masa estelar mediana proviene de encontrar metro metro mi d tal que
metro metro i norte metro metro mi d ϕ ( metro ) d metro = 1 2

Para obtener un poco más de información sobre el FMI, consulte esta respuesta (toca el límite inferior del FMI y algunas preguntas abiertas sobre el FMI).