Funzione iniziale di massa problema risolto ?

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Funzione iniziale

Funzione iniziale di massa – Per la prima volta, gli scienziati hanno utilizzato metodi della scienza per risolvere un problema fondamentale di astrofisica – spiegare la cosiddetta “funzione iniziale di massa”.

Funzione iniziale di massa – La formazione stellare origina dal prevalere della gravità sulla agitazione termica del gas interstellare. Per la prima volta gli scienziati sono riusciti a fare luce sulla cosidetta “funzione iniziale di massa”. Lo studio è stato pubblicato nel recente numero di The Astrophysical Journal.
Il merito va allo studioso Andrei Klishin (un laureato del MIT del 2015, attualmente uno studente laureato presso l’Università del Michigan), sotto la supervisione di Igor Chilingarian (ricercatore presso Sternberg Astronomical Institute, Università Statale di Mosca e Smithsonian Astrophysical Observatory) hanno elaborato metodi della scienza “rete applicata” per risolvere un astronomico fondamentale problema in piedi per 60 anni, l’origine della Stellar funzione iniziale di massa. “Tali metodi sono stati utilizzati in diversi campi di ricerca, dalla sociologia e scienza dell’informazione alla biologia molecolare, ma mai prima in astrofisica”, Igor Chilingarian dice.

La funzione iniziale di massaa è una funzione che descrive frazioni relative di stelle aventi masse diverse in un sistema stellare o un rapporto di grandi e piccole stelle in galassie. Nel 1955, il fisico teorico e astrofisico Edwin Salpeter è stato il primo a ricavare questa legge di distribuzione empiricamente nel quartiere di Solar utilizzando stella conta (attualmente conosciuta come la “funzione di massa iniziale Salpeter”). Egli ha dimostrato che la distribuzione delle stelle in massa ha la forma di una legge di potenza con esponente di -2.35, vale a dire le stelle 10 volte massicce del nostro Sole sono 102.35 = 220 volte meno frequenti rispetto stelle di tipo solare.

La conoscenza di come esattamente stelle in una galassia o di un ammasso stellare sono distribuiti in massa è di cruciale importanza per gli astronomi. Un sistema stellare è come una grande famiglia in cui tutti i membri interagiscono tra di loro. Essi delineano lo “spazio vitale” in un certo modo e reagiscono a influenza esterna secondo le stesse leggi fisiche. Per capire meglio, come i membri di quella “famiglia” influenzano a vicenda evoluzione, gli astronomi hanno bisogno di sapere quali tipi di stelle “famiglia” si compone di – cioè di avere i dati di come molte stelle di ciascuno di massa ci sono nel sistema.

Igor Chilingarian e Andrei Klishin hanno descritto un sistema di proto-stelle che si evolvono assorbendo gas dal mezzo interstellare diffuso come una rete territoriale in crescita dal principio del sequestro preferenziale: un nodo che ha molti collegamenti crea nuovi collegamenti ancora più veloce. Nel mezzo interstellare, i collegamenti sono forze gravitazionali che agiscono tra i core dense molecolari che poi formare le stelle. “Abbiamo dimostrato che una legge di potenza che la funzione iniziale di massa stellare segue è formato indipendentemente dalla distribuzione di massa iniziale di proto-stelle, se la distribuzione della densità della nube interstellare è frattale. Questa distribuzione frattale deriva direttamente dalla teoria classica della turbolenza sviluppata da il matematico Sovietica Andrey Kolmogorov. incontriamo frattale, o oggetti auto-similari su base giornaliera. Tra gli altri, nubi nell’atmosfera terrestre, fiocchi di neve e persino alcuni tipi di frutta e verdure come il cavolfiore o broccolo tutti hanno proprietà frattali “, commenta Igor Chilingarian.

Nel quadro di questo semplice modello, gli scienziati sono riusciti a spiegare teoricamente la forma stellare funzione di massa iniziale in soli otto equazioni, che non invoca alcuna ipotesi ingiustificate o parametri liberi aggiuntivi necessari mie molte teorie di formazione stellare esistenti. Igor Chilingarian sottolinea che tutte le teorie funzione iniziale di massa esistenti sono stati sviluppati usando “un approccio astrofisico classico” e presentati in lunghi articoli che caratterizzano decine di pagine di calcoli e centinaia di formule.

“Igor mi ha invitato a lavorare su questo progetto, dopo che ci siamo incontrati a Boston, quando ho detto i miei interessi in fisica statistica”, Andrei Klishin dice. “Questa zona di offerte di fisica con gli aspetti dei sistemi di gran numero di particelle dove particolari dettagli riguardanti le singole particelle diventano irrilevanti. Sappiamo, che la stessa legge di potenza Salpeter esponente del -2.35 è stata misurata in molti ammassi stellari di differenti età, metallicità e masse totali. Ciò suggerisce che il valore è determinato non da alcune proprietà locali di un cluster specifico, ma piuttosto da un principio più generale. Ecco perché quando si introduce il principio di attaccamento preferenziale nel nostro documento, si fa riferimento a lavori nel campo della scienza della rete, bibliometria, speciazione biologica. In tutti questi diversi sistemi le proprietà statistiche risultano essere molto simili. ”

la scienza Network è una zona moderna di ricerca sviluppata attivamente nel corso degli ultimi 15-20 anni. Come suggerisce il nome, studia proprietà delle reti come oggetti matematici, indipendentemente dal sistema specifico interpretato come una rete. teoria rete può essere usato per descrivere la rete elettrica come un insieme di centrali elettriche, carichi e linee di trasmissione; interazione di un gran numero di proteine ​​in un organismo vivente, le connessioni di utenti in un social network come Facebook o anche l’intero World Wide Web, o comunicazione in collaborazioni scientifiche. Igor Chilingarian e Andrei Klishin stati i primi ad applicare i metodi scientifici di rete per risolvere un problema astrofisico fondamentale.

“Questo lavoro è il primo del suo genere e crea le basi per un nuovo approccio interdisciplinare in astrofisica. Abbiamo in programma di sviluppare ulteriormente questa famiglia di metodi e li usa per studiare un ampio spettro di fenomeni astrofisici in aspetti della formazione stellare e in osservazione la cosmologia come ad esempio uno studio della struttura su larga scala della distribuzione della materia nell’Universo “, conclude Igor Chilingarian.

Fonte: astrowatch.net