论恒星质量的起源

尽可能用基本常数来确定恒星的特征质量是一个长期存在的问题；这一质量随恒星形成环境的几乎完全不变性表明这应该是可能的。本文提供了这样的计算。典型恒星质量由恒星形成云中的特征碎块质量决定，而后者依赖于云的密度和温度结构。除了在极早期宇宙外，温度结构主要由物质下落到原恒星种子时释放的辐射决定。该过程的能量产额最终由原恒星核心中的氘燃烧性质决定，后者决定了恒星的半径。本文表明，可以将这些考虑结合起来，几乎完全用基本常数计算出一个特征恒星质量，仅对星际压强和金属丰度有极弱的残余依赖。这一结果不仅解释了恒星质量的不变性，还解决了第二个谜题：为什么冷而低密度的星际云的碎裂——一个显然不依赖于核反应性质的过程——恰好选择了一个使恒星核心能够点燃氢的恒星质量尺度。最后，对星际压强和金属丰度的弱残余依赖可能解释了最近观测到的、巨型椭圆星系高高压强、高金属丰度核心中特征质量更小的迹象。