Космические нити и рождение звёзд экспресс
В холодных облаках межзвёздного газа прячутся длинные тонкие волокна — как нити в клубке. Именно в них, сжимаясь, рождаются новые звёзды. Астрономы взяли семь таких облаков на расстоянии от 140 до 920 световых лет и измерили, сколько в них волокон разной толщины.
Оказалось, что во всех облаках, независимо от их активности, действует один и тот же закон: чем толще волокно, тем оно реже встречается. Если построить график, получится почти прямая линия с наклоном 1,40. Поразительно, но этот наклон почти совпадает с числом 1,35 — тем самым, что описывает, сколько рождается звёзд разной массы.
Совпадение наклонов — не случайность. Похоже, иерархия газовых нитей, от тонких к толстым, напрямую определяет, какие звёзды появятся: лёгкие, средние или тяжёлые. Это связывает структуру холодного газа с самой загадкой распределения звёзд по массе, которую не могли объяснить с 1955 года.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.14093
The high-mass slope of the stellar initial mass function (IMF), first measured by Salpeter in 1955, appears nearly universal across star-forming environments, yet its physical origin remains unknown. Using the multiscale extraction method getsf, we measure the filament linear density function (FLDF) across seven nearby molecular clouds ($$140-920$$ pc) spanning a wide range of star-forming activity. The FLDF slope shows no systematic trend with spatial scale. Combining all clouds and scales, the composite FLDF follows a power law $${\rm d}N/{\rm d}\log\Lambda \propto \Lambda^{-\alpha}$$ with $$\alpha \approx 1.40$$, close to the Salpeter value of $$1.35$$, and the same composite slope is found in every cloud despite an order-of-magnitude spread in their supercritical-filament fractions. The close similarity between the composite FLDF slope and the Salpeter value suggests a possible physical link between the hierarchical filamentary structure of the cold interstellar medium and the IMF.
Закон распределения звёзд по массе открыл Эдвин Солпитер в 1955 году. С тех пор его находили в самых разных уголках Вселенной, но почему он именно такой, оставалось загадкой.