Меняется ли количество звезд во Вселенной?

[Vladimir3621]

Наткнулся на похожий вопрос в майлру-ответах и задумался... С одной стороны процессы звездообразования происходят непрерывно. С другой - взрывы сверхновых, поглощения черными дырами, превращение во всяких карликов и прочие неприятности тоже происходят постоянно. Интересно, что преобладает? Или скорости этих процессов одинаковы и количество звезд - константа?

[konstkir]

Любопытный вопрос! Сходу не оценишь. Интуитивно кажется, что звезд образуется больше.

Черных дыр в Нашей Галактике на 3-4 порядка меньше, чем звезд. Новые и Сверхновые вспыхивают раз в ~ 50 лет и далеко не все из них становятся ЧД.
Сколько образуется звезд за этот период не знаю. Но 3-4 порядка впечатляют.

[Vladimir3621]

В том-то все и дело, что интуитивно - звездообразование преобладает. А вот так это на самом деле или нет, вот что интересно. Т.е. интересуют данные, подтверждающие текущее состояние Вселенной

[Павел Кирпиченко]

Любопытный вопрос! Сходу не оценишь. Интуитивно кажется, что звезд образуется больше.

Вопрос и вправду интересный. Только вот смерть звезд не всегда связана с катастрофическими процессами. Вобщем надо изучать эволюцию звезд и сопоставлять одно с другим...

[konstkir]

А какие смерти Вы еще знаете?

[L_Pt]

Считать все звезды, в т.ч. и белые карлики, или только активные?

В зависимости от того, считать ли образование белого карлика смертью звезды или просто переход в другое состояние, ответ на вопрос ТС будет противоположным.

PS Про всю Вселенную говорить наверное сложно. Предлагаю ограничиться нашей Галактикой.

[Vulpecula Polaris]

Точный ответ мы вряд ли когда либо узнаем.

Будем рассуждать логически. У нас есть функция числа звезд, образовавшихся за время t. Причем плотность распределения будет сильно различаться в разных спектральных классах (звезд класса B рождается много меньше звезд класса M)

Если принять ряд допущений и считать, что эта функция со временем не изменяется и если пренебречь другими причинами гибели звезд кроме старости, то на бесконечном времени число рождающихся звезд будет в точности равно числу умирающих (ну т.е для звезд класса B погибнут парные им звезды родившиеся 10 миллионов лет назад, для звезд G те, что родились 10 миллиардов лет назад и т.д).

Но время у нас не бесконечно, вселенная появилась всего порядка 13,7 млрд лн, это значит, что первые звезды классов К и старше еще не достигли возраста вымирания.

Ну и стало быть количество звезд во вселенной должно расти за счет того, что звезды классов К, M пока еще только рождаются, но не умирают.

[konstkir]

Считать все звезды, в т.ч. и белые карлики, или только активные?

В зависимости от того, считать ли образование белого карлика смертью звезды или просто переход в другое состояние, ответ на вопрос ТС будет противоположным.

PS Про всю Вселенную говорить наверное сложно. Предлагаю ограничиться нашей Галактикой.

Красных карликов значительно больше, чем белых, а они образовались "недоношенными"  и не начали еще умирать, существуя в детском возрасте. 

[L_Pt]

Считать все звезды, в т.ч. и белые карлики, или только активные?

В зависимости от того, считать ли образование белого карлика смертью звезды или просто переход в другое состояние, ответ на вопрос ТС будет противоположным.

PS Про всю Вселенную говорить наверное сложно. Предлагаю ограничиться нашей Галактикой.

Красных карликов значительно больше, чем белых, а они образовались "недоношенными"  и не начали еще умирать, существуя в детском возрасте. 

Сейчас в белые карлики превращаются звезды класса G и F первого поколения. Их, конечно же, меньше чем К и М, но тоже исчисляются десятками миллиардов. Ну и более ранних классов других поколений.

Обычно я видел оценки возникновения новых звезд в нашей Галактике 1-5 в год.

[felis manul]

Ответ во многом зависит от того как определить момент смерти звезды и момент ее рождения. Хотя, конечно, константой, в строгом смысле, это число быть не может.

[Павел Кирпиченко]

А какие смерти Вы еще знаете?

Вот статья по эволюции звезд. В ней несколько вариантов смертей.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D0%B7%D0%B2%D0%B5%D0%B7%D0%B4

[konstkir]

Спасибо. Поиском я сам умею пользоваться и редко у Вики. Мне интересны бывают живые мнения живых людей.

[SWN]

то на бесконечном времени число рождающихся звезд будет в точности равно числу умирающих

   Вы забываете, что количество водорода со временем уменшается. Так что это утверждение нельзя признать верным.

[konstkir]

Более того, в многих элиптических галактиках почти закончились новые звезды:

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,77610.msg1315823.html#msg1315823

[Vulpecula Polaris]

то на бесконечном времени число рождающихся звезд будет в точности равно числу умирающих

   Вы забываете, что количество водорода со временем уменшается. Так что это утверждение нельзя признать верным.

Согласен.
Но чтобы решить задачу в общем виде нужно знать как со временем изменяется число рождающихся звезд и их распределение по классам.
А это задача не для форума. Тут требуется построение модели и ее обсчет.
Например вот как в статье Об эволюции темпа звездообразования в дисковых галактиках.

Вот еще о распределении вновь родившихся звезд по светимостям из астронета
Начальная функция масс

[Павел Кирпиченко]

Спасибо. Поиском я сам умею пользоваться и редко у Вики. Мне интересны бывают живые мнения живых людей.

Хорошо, отвечу живым мнением  :
1) Звезда с массой менее 0,5 солнечной. После прекращения в их ядре термоядерных реакций, они, постепенно остывая, будут продолжать слабо излучать в инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра.
2) Звезда с массой от 0,4 до 3,4 солнечных масс. На последней стадии эволюции возникают сильнейшие пульсации, которые в конечном итоге сообщают внешним слоям достаточно кинетической энергии, чтобы быть выброшенными и превратиться в планетарную туманность. В центре туманности остаётся ядро звезды, которое, остывая, превращается в гелиевый белый карлик, как правило, имеющий массу до 0,5-0,6 солнечных и диаметр порядка диаметра Земли.
Это варианты некатастрофмиеских смертей.

[SWN]

Но чтобы решить задачу в общем виде

   Сомневаюсь, что такую задачу можно решить в общем виде.

[konstkir]

Спасибо. Поиском я сам умею пользоваться и редко у Вики. Мне интересны бывают живые мнения живых людей.

Хорошо, отвечу живым мнением  :
1) Звезда с массой менее 0,5 солнечной. После прекращения в их ядре термоядерных реакций, они, постепенно остывая, будут продолжать слабо излучать в инфракрасном и микроволновом диапазонах электромагнитного спектра.
2) Звезда с массой от 0,4 до 3,4 солнечных масс. На последней стадии эволюции возникают сильнейшие пульсации, которые в конечном итоге сообщают внешним слоям достаточно кинетической энергии, чтобы быть выброшенными и превратиться в планетарную туманность. В центре туманности остаётся ядро звезды, которое, остывая, превращается в гелиевый белый карлик, как правило, имеющий массу до 0,5-0,6 солнечных и диаметр порядка диаметра Земли.
Это варианты некатастрофмиеских смертей.

Смерть звезды относительное понятие. Все карлики это звезды и они пока не умирают. Они живут до 100 млрд.л и больше.
Топикастера, по-видимому, интересуют настоящая смерть звезд - превращение в ЧД( в крайнем случае НЗ), заглатывание звезд Сверхмассивной ЧД и просто ЧД.

[Vulpecula Polaris]

Но чтобы решить задачу в общем виде

   Сомневаюсь, что такую задачу можно решить в общем виде.

Ну совсем уж в виде аналитического выражения конечно не удастся.
А численно оценить вполне даже можно.

Если считать что НФМ постоянна по времени и выпросить у Вибе численные результаты расчета его модели для скорости звездообразования (по которым строились графики на рис 5, 6, 7 его статьи).



И еще если принять что время жизни звезды в интервале масс [M_i, M_i+1] постоянно и считается вот по этой формуле , то вычисление количества звезд с массой из интервала [M_i, M_i+1] сведется к вычислению разности двух интегралов. После этого достаточно будет просуммировать результаты по всем массам и получим нужный результат по крайней мере для массивных дисковых галактик.

[polar]

Темп звездообразования во вселенной падает.
Это какбэ хорошо установленный экспериментальный факт.