Звёздная масса галактики

[Skipper_NORTON]

Плюс-минус погрешности.
И что тут необычного? Как вычисляют вириальную массу галактик, уже было сказано, – например по движениям галактик-спутников.

   
 
Тема топика - (и это главное) - светящаяся масса галактики , т.е. масса всех светящихся звёзд от M9V и горячее.
А всякие тёмные массы - тёмнной материи и   тёмной энергии, нас не интересуют не потому что я так решил
 
А вся остальная "тёмная материя",  "тёмная энергия", и прочее - нас не интересует.
 
Вас может и не интересует, а нормальную науку всё интересует.   
 
А только потому что, я хочу,   
построить зависимость,   
 

светящаяся масса - интегральная светимость (с учётом поглощения света мезжвездной пылью) галактики,   

 
и ответить на следующие вопросы, после точно   выясненных -
 
 

Получается на исходные вопросы, можно ответить так,

1) какова наиболее вероятная,  оценка именно  "СВЕТЯЩЕЙСЯ ЗВЁЗДНОЙ МАССЫ ГАЛАКТИКИ", нашей Галактики Млечный путь
=  ответ 80 млрд масс Солнца.   
(а с межзвездным газом, планетами, ЧД- черными дырами, тёмной материей и т.д. будет во много раз больше, но нас это  в данном случае не интересует).

2) какова наиболее вероятная,  оценка именно  "СВЕТЯЩЕЙСЯ ЗВЁЗДНОЙ МАССЫ ГАЛАКТИКИ", галактики Андромеды  M31
=  ответ 135 млрд масс Солнца. 
(а с межзвездным газом, планетами, ЧД- черными дырами, тёмной материей и т.д. будет  во много раз больше, но нас это  в данном случае не интересует).
   
-) Уточню еще, значит и масса у галактики M87  (т.к. по расчётам в 1-м сообщении, должна быть больше чем у M31  - ровно в 2,5 раза. А 1.7*2.5 = ~4.3)
- должна быть больше чем масса нашей галактики Млечный муть - всего в  4,3  раза!   
Примерно оценка именно  "СВЕТЯЩЕЙСЯ ЗВЁЗДНОЙ МАССЫ ГАЛАКТИКИ", галактики M87 =  340 млрд масс Солнца.   

вот на эти, хотелось бы ответить   -----   
 

3) и сколько же, наиболее вероятно, в обоих галактиках находится звезд, учитывая все до красных карликов (M9V) включительно..
(т.е. звёзды главной последовательности  ,  гиганты и сверхгиганты,  белые карлики )
 
4) сколько процентов в среднем, света в видимом диапазоне поглощается межзвёздной пылью,
 
5) Какова средняя зависимость, светящаяся масса - интегральная светимость (с учётом поглощения света мезжвездной пылью) галактики,
 
6) какова средняя масса "среднестатистической звезды", в галактике?
(т.е. если заменить все звёзды в галактике - именно такими звёздами, то масса галактики не изменится).
 
7)  какова средняя светимость "среднестатистической звезды", в галактике?   Не болометрическая, а только в видимом диапазоне.
(т.е. если заменить все звёзды в галактике - именно такими звёздами, то для человеческого глаза, блеск  галактики ,наблюдаемой с межгалактичесого расстояния - не изменится).
   
На эти вопросы, похоже, я уже сам смогу ответить, построив теорию, т.к.  достаточно было точно узнать ответы на 1-й и 2-й вопросы.
(Dayan  +1, спасибо за  достаточно точную предоставленную информацию).
 

 
 
И у меня уже целая теория есть, с интегралами, и математическим анализом!
 
А что есть у вас?
 
ваше утверждение   (цитата)
 

Нет. Когда говорят "полная звёздная масса нашей Галактики", то имеют ввиду всё барионное вещество: туда входят звёзды и их остатки, газ и пыль, излучение, космические лучи, магнитное поле и прочее, что не является тёмной материей (что касается тёмной энергии, то её почти всегда не учитывают в составе галактик, т.к. она проявляет себя лишь на очень больших масштабах Вселенной).
Соответственно, те значения звёздных масс галактик, что я привёл, нельзя считать массой только звёзд,

 
СУпер!    
+100  добавил бы.  Только вот вопрос  темы "Звездная (светящаяся) масса галактики".
И  смотрел ваши ссылки - и там сказано про  "stellar mass".   
 
Если это, в самом деле, "светящаяся и звёздная масса", то оно и есть,    "stellar mass". 
А если это барионная (по вашему так?), то надо была так и указать  "barion mass".
(а еще можете считать барионную+тёмнуюМатерию+тёмнуюЭнергию+ТоЧтоДокторПрописал.)
 я уже не знаю как в топике объяснить то что нужно считать, и ничего более!   
 
Тогда было бы ясно - вот это - барионная масса (включает чёрные дыры, не-светящиеся НЗ, коричневые карлики , все планеты и галактический газ).
 
Но у меня цель построить теорию, основываясь только на светящейся материи галактик! 
   
И я её построю.  Уже многие наработки есть..
 

[Dayan]

И у меня уже целая теория есть, с интегралами, и математическим анализом!
А что есть у вас?

А почему у меня это должно быть? Я не специалист в этой области, и это признаю. Но доверяю результатам профессиональных астрофизиков, которые изучают галактики много лет (на основе наблюдений!), и публикуют свои результаты в рецензируемых изданиях, а не всяким форумным фрикам в интернете – даже с интегралами и математическим анализом!

СУпер! 
+100 добавил бы.  Только вот вопрос  темы "Звездная (светящаяся) масса галактики".
И  смотрел ваши ссылки - и там сказано про  "stellar mass".   
 
Если это, в самом деле, "светящаяся и звёздная масса", то оно и есть,    "stellar mass". 
А если это барионная (по вашему так?), то надо была так и указать  "barion mass".
(а еще можете считать барионную+тёмнуюМатерию+тёмнуюЭнергию+ТоЧтоДокторПрописал.)
 я уже не знаю как в топике объяснить то что нужно считать, и ничего более!   
 
Тогда было бы ясно - вот это - барионная масса (включает чёрные дыры, не-светящиеся НЗ, коричневые карлики , все планеты и галактический газ).

Сколько раз говорить, что у астрономов, кто занимается галактиками, под "звёздной массой" часто подразумевается именно вся содержащаяся в галактиках обычная материя (не тёмная!)? Из-за того, что отчётливо выделить один компонент видимого (т.е. барионного) вещества от другого видимого вещества очень сложно, и ещё потому, что, как я уже говорил, значительную часть массы в нормальных галактиках составляют именно звёзды. Вы заглянули в эти статьи, но не увидели методов того, как "звёздную" массу нашей Галактики изучают. В первой статье, которую я привёл в посте #6, "полная звёздная масса" включает в себя газ (атомарный и молеклярный), диск (толстый и тонкий) и балдж, и отдельно вычисляется значение массы тёмной материи. Во второй статье с оценкой авторы просто скомбинировали несколько предыдущих результатов исследования, в основном по данным динамики, и получили свой. Полная светимость нашей Галактики известна с очень большой погрешностью (значительная часть излучения от неё ослабляется межзвёздной средой), но из динамики её вращения неплохо известна масса. Известны и модели звёздной популяции, включающие звёздные остатки. Когда в статьях показывают кривую вращения галактик, то выделяют компоненты – балдж, диск, газ (первые три называют просто "звёздной" массой) и тёмное гало, но практически никогда не показывается вклад в кривые вращения отдельно обычных звёзд, отдельно звёздных остатков, и отдельно, например, коричневых карликов и околозвёздных/блуждающих планет.
Не зная даже терминов (уже молчу про литературу), вы собираетесь строить модель. Это просто позор какой-то!

Но у меня цель построить теорию, основываясь только на светящейся материи галактик! 
И я её построю.  Уже многие наработки есть..

Флаг вам в руки! Как-будто кто-то мешает (на самом деле мешает весь опыт галактических исследований и реальность, но это же мелочи по-вашему). Правда, если это кому-нибудь будет интересно.

[Skipper_NORTON]

Не зная даже терминов

Хорошо,  может быть и вправду   "stellar mass" = "barion mass",  эти термины там не пояснялись. 
 

но из динамики её вращения неплохо известна масса.   

"Из динамики вращения" можно посчитать только массу - вместе с тёмной материей; сложнее - посчитать светящуюся звёздную массу,
("stellar mass"),  а вот именно барионную массу посчитать труднее всего - это нужно 1) выбросить тёмную, 2) посчитать светящуюся
из функции распределения звёзд, 3) добавить к ней не-светящуюся.
Пока я не увидел доказательств тому что  "stellar mass" -> (имеется в виду) "barion mass",    будем считать, что все таки  от 70 млрд до 80 млрд солнечных масс -
это только светящаяся масса нашей Галактики Млечный путь, т.е. включающая звезды ГП до M9V класса, гиганты+сверхгиганты, и белые карлики.

Значит, сейчас главное - построить распределение звёзд (и объектов с меньшей массой), в зависимости от массы.

значительную часть массы в нормальных галактиках составляют именно звёзды.

и вот, какую именно часть массы они составляют, я и хочу выяснить.   
 
Список ближайших, до 16.3 световых лет от Солнца звёзд,
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%B6%D0%B0%D0%B9%D1%88%D0%B8%D1%85_%D0%B7%D0%B2%D1%91%D0%B7%D0%B4

содержит 65 звёзд,    (вообще 70, но коричневые карлики пока не считаем, а  их в списке 5 штук).

http://transcendens.info/Zvezdy_v_50_Svetovyh_godah.html
Здесь - указано, что количество звёзд в 50 световых годах, равно  2000    (1400 звёздных систем).
 
Шар с радиусом 50 световых лет больше по объёму чем шар с радиусом 16.3  световых года,  в (50/16.3)^3 = ~29 раз,
и 65 * 29  = 1885,  что  тоже с учетом погрешностей достаточно  близко  к  2000.
 
Первым делом, буду искать функцию зависимости  масса - количество объектов.
   

 

[Monstr]

Шар с радиусом 50 световых лет больше по объёму чем шар с радиусом 16.3  световых года,  в (50/16.3)^3 = ~29 раз,
и 65 * 29  = 1885,  что  тоже с учетом погрешностей достаточно  близко  к  2000.

При этом вы полагаете равномерное распределение звезд в Галактике, что крайне неверное предположение. Ведь есть спиральные рукава, области с активным звездообразованием, области почти без звезд, есть распределение плотности звезд от центра к периферии, ...

[Dayan]

Хорошо,  может быть и вправду   "stellar mass" = "barion mass",  эти термины там не пояснялись.

Пока я не увидел доказательств тому что  "stellar mass" -> (имеется в виду) "barion mass"

Это следует из контекста статей, но понятно, что вы их не читали. Астрономы, которые много лет изучают галактики, не обязаны каждый раз пояснять устоявшиеся термины. В статье со второй оценкой массы, которую я приводил, авторы, ссылаясь на статью McMillan 2011 (это предыдущая версия автора первой оценки, которую я привёл), называют "total baryonic mass" то, что в оригинале было "total stellar mass". Т.е. авторы не делают различий между "барионной массой" и "полной звёздной массой". Про диски, газ, балджи как частей "общей звёздной массы", и отдельно тёмную материю я уже сказал, не имеет смысла повторять. Ещё, к примеру, в первой статье сказано, что значение "total stellar mass" является зависимым от массы её компонента, газа, и чем больше масса газа, тем больше шкала диска и общая звёздная масса. "Total stellar mass" – это специфический термин.
Во многих областях астрономии приняты свои сложившиеся термины, и уже никто не уделяет внимания на их расшифровку, если этого специально не требует контекст работы. Например, у экзопланетологов термином "суперземля" могут называться как массивные скалистые планеты, так и мининептуны с океанидами в диапазоне масс от массы Земли до массы Нептуна, хотя кажется, что логичнее называть этим термином первые.

"Из динамики вращения" можно посчитать только массу - вместе с тёмной материей; сложнее - посчитать светящуюся звёздную массу,
("stellar mass"),  а вот именно барионную массу посчитать труднее всего - это нужно 1) выбросить тёмную, 2) посчитать светящуюся
из функции распределения звёзд, 3) добавить к ней не-светящуюся.

Не труднее, а легче. Это и считается, уже говорил про это: если известна масса в пределах диска галактики, а также известна эволюционная модель наблюдаемой звёздной популяции, то определяется доля тёмной материи путём вычитания "общей звёздной массы".

будем считать, что все таки  от 70 млрд до 80 млрд солнечных масс - это только светящаяся масса нашей Галактики Млечный путь, т.е. включающая звезды ГП до M9V класса, гиганты+сверхгиганты, и белые карлики.

Опять тот же безосновательный бред. Стоит уже сменить старую заезженную пластинку.

Значит, сейчас главное - построить распределение звёзд (и объектов с меньшей массой), в зависимости от массы.
и вот, какую именно часть массы они составляют, я и хочу выяснить.
Список ближайших, до 16.3 световых лет от Солнца звёзд,

Распределение звёзд по массам в окрестностях Солнца не равно распределению в Галактике в общем.

Первым делом, буду искать функцию зависимости  масса - количество объектов.

Такие функции есть в литературе (ищите сами).

[Skipper_NORTON]

Такие функции есть в литературе (ищите сами).

 
Пока не нашёл,   буду сам  строить.
 

При этом вы полагаете равномерное распределение звезд в Галактике,

 
Нет, я так не полагаю.  Я хочу из этого множества (65 звёзд, в окрестности 15,3 световых лет или 2000 звёзд, в окрестности 50 световых лет),
построить функцию  распределения  звезд  1) в зависимости от массы, 2)   в зависимости от светимости.
 
Тогда я смогу ответить на следующий вопрос -

значительную часть массы в нормальных галактиках составляют именно звёзды.

 
Т.е. какую именно часть массы занимают светящиеся ныне звёзды. 
Благодаря Dayan,   стало понятно что  масса нашей Галактики Млечный Путь - примерно от 70 млрд до 80 млрд масс Солнца.
 
Пусть это даже - барионная масса.  Узнав какую часть барионной массы - составляет именно светящаяся масса звёзд, и  зная их распределение,
можно будет найти и количество звёзд в Галактике (дать наиболее точную оценку..  а то как пишут, "от 100 млрд до 400 млрд" - это то же самое что сказать - завтра будет
от -20 градусов мороза, до +20 градусов тепла), и средние параметры звезды.
 
 

[Monstr]

Я хочу из этого множества (65 звёзд

Это не множество для Галактики. Обычно для таких задач берут десятки и сотни тысяч объектов

[freesdx]

Простите, не ругайтесь на профана, где я могу взять массу галактики, в разрезе её составляющих - ядро, балдж(или как его), диск, гало - вроде так? Я про массу видимую, если такая вообще оценивалась

[Dmitry K]

построить стройную теорию по массам галактик, скажите, кто знает, 

Вопрос то на хорошую докторскую диссертацию, а то и на Нобелевку)) Вы хотите ответ получить в рамках форума? А главное, зачем?

[Foma]

Простите, не ругайтесь на профана, где я могу взять массу галактики, в разрезе её составляющих - ядро, балдж(или как его), диск, гало - вроде так? Я про массу видимую, если такая вообще оценивалась

см обзор arXiv:1608.08350.
Для Млечного Пути как тонкого диска поверхностная плотность массы выглядит как-то так:

По составляющим:
Черная дыра в центре: 3.6 10⁶ M_⊙
Балдж (массивное ядро, r<3.4 пк):  0.4 10⁸ M_⊙
Балдж (основной, r<120 пк):  0.9 10¹⁰ M_⊙
Диск (r<8 кпк): 0.9 10¹¹ M_⊙
Темное гало (r<200 кпк): 0.7 10¹² M_⊙

[Dayan]

Простите, не ругайтесь на профана, где я могу взять массу галактики, в разрезе её составляющих - ядро, балдж(или как его), диск, гало - вроде так? Я про массу видимую, если такая вообще оценивалась

Согласно данным с Gaia (см. статью The Milky Way total mass profile as inferred from Gaia DR2), звёздная масса галактики Млечный Путь составляет 50.4 млрд M⊙, причём 99% этой массы находится в пределах радиуса 20 кпк от центра (или в пределах диаметра около 130 тыс световых лет). На газовый диск приходится 12.3 млрд M⊙ в пределах радиуса 25 кпк (или диаметра около 160 тыс световых лет).

Из 50.4 млрд M⊙ на балдж и гало приходится 9.4 млрд M⊙, на тонкий диск 31.8 млрд M⊙, на толстый диск 9.2 млрд M⊙.

Кстати, о количестве звёзд в Млечном Пути: средняя масса звёзд лежит в диапазоне 0.22–0.36 M⊙, т.е. количество звёзд в нашей Галактике от 140 до 230 млрд (коричневые карлики и звёздные остатки в расчёт не берутся).