¿Cuántas estrellas similares al sol hay en el universo?

Después del anuncio de ayer del telescopio Kepler de encontrar una gran cantidad de exoplanetas recientemente observados, vi un titular que decía que hasta el 22% de las estrellas similares al sol en el universo tienen planetas en su zona habitable. Hay un montón de estrellas en el universo, por lo que la cantidad de planetas en la zona habitable debe ser enorme. Pero, ¿cuántas de las estrellas en el universo son aproximadamente del mismo tamaño que nuestro sol?

the-sun exoplanet universe

— bogen
fuente

Esta es una pregunta que se refiere a la función de masa inicial (FMI), una función empírica (es decir, definida por observaciones en lugar de teoría) que describe la distribución estadística de las masas estelares.

Edwin Salpeter (1955) fue el primero en describir el FMI, aunque si lee a Chabrier (2003) hay algunas explicaciones razonablemente exhaustivas de la teoría y la historia. Sin embargo, estas notas de clase son bastante más accesibles.

A partir de las aproximaciones en las notas de la conferencia UCSC que vinculé anteriormente, obtengo que alrededor del 4% de las estrellas tienen entre 0.7 y 1.3 masas solares (¡92% tienen entre 0.1 y 0.7 masas solares!).

Hay quizás 100 mil millones de estrellas en una galaxia y 100 mil millones de galaxias en el universo observable, dando algo del orden de (400 mil millones de millones) de estrellas que son aproximadamente ( ) una masa solar. $4\times 10^{20}$ $\pm 30\%$

— Moriarty
fuente

Gran respuesta Todavía no he seguido su (s) enlace (s), pero parece recordar que se hicieron muchas suposiciones sobre la obtención del FMI. No sé personalmente cuán sensible es a diferentes supuestos.

— astromax

@astromax ¡Oh, sí, suposiciones y aproximaciones en abundancia! De todos modos, mi 4% debería tener una precisión de unos pocos por ciento. La formación de estrellas no es mi área de investigación, por lo que me tomaría un tiempo comprender todas las deficiencias en ese modelo simple. Quizás haya algunos datos de encuestas fácilmente accesibles de nuestra propia galaxia que tendrán una mayor precisión (al menos en nuestro propio vecindario). Si tengo tiempo para aprender algunas cosas nuevas, podría publicar una respuesta a su nueva pregunta del FMI.

— Moriarty

M > 0.075 M_{⊙}

$M>0.075M_{\odot}$

@Moriarty: el enlace de las notas de clase está muerto.

— ThePopMachine

@WilliamHirtz Decir 100 mil millones de cada uno es una estimación útil de orden de magnitud, que en realidad falsifica un poco los números para compensar esas complejidades que pueden confundir al lego. Es probable que haya muchas más de 100 mil millones de galaxias (y la Vía Láctea puede tener de 200 a 400 mil millones de estrellas). La masa del universo observable es de aproximadamente 1,7 x 10 ^ 24 masas solares. ¿Es realmente tan increíble que existan 10 ^ 22 estrellas?

— Moriarty