Có bao nhiêu ngôi sao giống như mặt trời trong vũ trụ?

Sau thông báo ngày hôm qua về kính viễn vọng Kepler tìm thấy một lượng lớn các ngoại hành tinh mới được quan sát, tôi thấy một tiêu đề tuyên bố rằng có tới 22% mặt trời như các ngôi sao trong vũ trụ có các hành tinh trong vùng có thể ở được. Có vô số ngôi sao trong vũ trụ, vì vậy số lượng hành tinh trong khu vực có thể ở được phải rất lớn. Nhưng có bao nhiêu ngôi sao trong vũ trụ có cùng kích thước với mặt trời của chúng ta?

the-sun exoplanet universe

— sinh vật
nguồn

Đây là một câu hỏi liên quan đến chức năng khối lượng ban đầu (IMF) - một hàm thực nghiệm (nghĩa là được xác định bằng các quan sát thay vì lý thuyết) mô tả phân bố thống kê của các khối sao.

Edwin Salpeter (1955) là người đầu tiên mô tả IMF, mặc dù nếu bạn đọc Chabrier (2003), có một số giải thích hợp lý toàn diện về lý thuyết và lịch sử. Tuy nhiên, những ghi chú bài giảng là một chút công bằng dễ tiếp cận hơn.

Từ các xấp xỉ trong các ghi chú bài giảng của UCSC mà tôi đã liên kết ở trên, tôi nhận thấy rằng khoảng 4% các ngôi sao nằm trong khoảng 0,7 đến 1,3 khối lượng mặt trời (92% nằm trong khoảng từ 0,1 đến 0,7 khối lượng mặt trời!).

Có lẽ có 100 tỷ ngôi sao trong một thiên hà và 100 tỷ thiên hà trong vũ trụ có thể quan sát được, tạo ra thứ gì đó theo thứ tự (400 tỷ tỷ) sao có khối lượng khoảng ( ) một mặt trời. $4\times 10^{20}$ $\pm 30\%$

— Moriarty
nguồn

Phản ứng tuyệt vời. Tôi chưa theo dõi (các) liên kết của bạn, nhưng tôi dường như nhớ lại rằng có khá nhiều giả định được đưa ra về việc thực sự có được IMF. Cá nhân tôi không biết nó nhạy cảm như thế nào với các giả định khác nhau.

— Astromax

@astromax Ồ vâng, giả định và xấp xỉ galore! Dù sao, 4% của tôi phải chính xác trong một vài phần trăm. Sự hình thành sao không phải là lĩnh vực nghiên cứu của tôi, vì vậy tôi sẽ mất một thời gian để hiểu tất cả các thiếu sót trong mô hình đơn giản đó. Có lẽ có một số dữ liệu khảo sát dễ dàng truy cập của thiên hà của chúng ta sẽ có độ chính xác tốt hơn (ít nhất là trong vùng lân cận của chúng ta). Nếu tôi có thời gian để tìm hiểu một số điều mới, tôi có thể gửi câu trả lời cho câu hỏi IMF mới của bạn.

— Moriarty

M > 0.075 M_{⊙}

$M>0.075M_{\odot}$

@Moriarty: liên kết bài giảng đã chết.

— ThePopMachine 13/03/2015

@WilliamHirtz Nói 100 tỷ mỗi cái là một thứ tự hữu ích có giá trị, trong thực tế, làm mờ các con số một chút để bù đắp cho những phức tạp có thể gây nhầm lẫn cho giáo dân. Có khả năng có hơn 100 tỷ thiên hà (và Dải Ngân hà có thể có 200 đến 400 tỷ ngôi sao). Khối lượng của vũ trụ quan sát được là khoảng 1,7 x 10 ^ 24 khối lượng mặt trời. Có thật là không thể tin được rằng có tồn tại 10 ^ 22 sao?

— Moriarty