massasegregaatio

Massasegregaatio on tähtiklusteroissa havaittava ilmiö, jossa suuremmin massaiset tähdet ovat tilastollisesti keskusta lähinnä tiheämmässä osassa ja kevyemmät tähdet sijaitsevat ulompina. Ilmiötä esiintyy sekä globulaarisissa että avoklustereissa, ja siihen on kolme lähtösyytä: dynaaminen massasegregaatio tähtien vuorovaikutusten kautta sekä primordiaalinen massasegregaatio, jonka mukaan syntyvän klusterin massajaon keskittäminen on jo alusta lähtien.

Dynaaminen massasegregaatio syntyy klusterin sisäisissä tähtien vuorovaikutuksissa siten, että massiivisimmat tähdet menettävät energiaa ja siirtyvät ydintä kohti, kun kevyemmät tähdet saavat energiaa ja siirtyvät ulommas tai voivat poistua klusterista. Relaxaation aika, joka riippuu klusterin koosta, tiheydestä ja tähtien määrästä, määrää kuinka nopeasti ilmiö etenee. Tiheämmissä klustereissa prosessi on nopeampi kuin hillitymmissä.

Primordiaalinen massasegregaatio viittaa siihen, että muodostumisvaiheessa massiivisimmat tähdet voivat jo syntyä klusterin keskustaan. Observaatioissa massasegregaatio ilmenee radiaalisen massafunktion muutoksina: keskustan alueelta löytyy suhteellisesti enemmän suuria massoja. Myös tähtien nopeusjakaumissa voi olla massakohtaisia eroja.

Massasegregaatio vaikuttaa IMF-arvioihin ja klusterin kehitykseen, esimerkiksi ydintiheyden, törmäysten ja blue straggler -tähien esiintyvyyden kautta. Tutkimusta tehdään fotometrian, spektrallisen analyysin ja tähtien liikkeiden kartoituksen avulla; Gaia-tietokanta sekä tulevat teleskoopit parantavat massasegregaation kartoitusta ja auttavat erottamaan primordiaalisen ja dynaamisen massasegregaation vaikutuksia.