A galáxia elíptica NGC 1600, aproximadamente 200 milhões de anos-luz de distância - mostrado no centro da imagem do Hubble e destacado na caixa. Astrônomos concluíram do estudo desta e de galáxias semelhantes que as populações relativas de estrelas de diferentes massas em um aglomerado de estrelas (o FMI) são influenciadas pela distribuição de velocidades no aglomerado. Crédito:NASA / ESA / Digital Sky Survey 2
O gás e a poeira em nuvens moleculares gigantes se unem gradualmente sob a influência da gravidade para formar estrelas. Exatamente como isso ocorre, Contudo, é compreendido de forma incompleta. A massa de uma estrela, por exemplo, é de longe o fator mais importante que restringe sua evolução futura, mas os astrônomos não entendem claramente o que determina a massa exata de uma estrela em formação. Um aspecto deste problema é simplesmente saber quantas estrelas de cada tamanho existem, isso é, conhecer a distribuição das massas estelares em um grande aglomerado de estrelas. A função de massa inicial (FMI) descreve esta distribuição, e atualmente é baseado em uma média de observações de estrelas em nossa Via Láctea.
O FMI observado tem relativamente poucas estrelas massivas (ou seja, mais maciços do que o sol). Estrelas do tamanho do Sol são comparativamente abundantes. Estrelas um pouco menores que o sol são ainda mais comuns, mas então as estrelas de massa decrescente (até um décimo da massa do Sol ou até menos) diminuem em número. As estatísticas precisas para estrelas de baixa massa são um tanto incertas porque são fracas e difíceis de detectar. A base teórica do FMI também está sendo debatida, assim como se o FMI da Via Láctea é representativo do FMI em outras partes do universo. A abundância relativa de elementos (a "metalicidade") na nuvem em colapso, por exemplo, foi sugerido como uma forma de modificar o FMI. A ideia de um FMI universal, Contudo, tem sido a pedra angular da teoria estelar por décadas, mas recentemente tem havido um esforço considerável para testar e desafiar essa suposição, tornado possível em parte por instrumentos sensíveis capazes de medir estrelas que são menores e / ou mais fracas. Uma vez que estrelas de diferentes massas têm atmosferas mostrando diferentes características espectrais, a espectroscopia de um aglomerado distante cujas estrelas individuais não podem ser resolvidas pode, no entanto, revelar as proporções de estrelas de diferentes massas dentro dele a partir das proporções dessas características.
O astrônomo CfA Charlie Conroy e quatro colegas estão conduzindo um estudo do FMI com o telescópio Keck e seu espectrômetro. Eles encontram algumas variações no FMI e, ao contrário de algumas expectativas, eles concluem que a metalicidade não é o único condutor dessas variações. Em vez de, eles concluem que as velocidades do material nos aglomerados de estrelas parecem ser um fator chave. O resultado, que agora será seguido com mais medições, é importante porque sugere que um arcabouço teórico diferente é necessário para explicar a origem do FMI.