Die gesamte Sternmasse einer Galaxie kann nicht direkt gemessen werden. Astronomen können es aus dem Galaxienspektrum durch Sternpopulationssynthese ableiten. Da jedoch massereiche Sterne das Spektrum dominieren, aber wenig zur Gesamtsternmasse beitragen, ist die abgeleitete Gesamtsternmasse empfindlich gegenüber der Anfangsmassenfunktion (IMF), die normalerweise a priori angenommen wird. Man kann auch die Gesamtsternmasse durch Kinematik messen, aber es ist die Gesamtmasse von Sternen, dunkler Materie und eingeschlossenem Gas, die auf diese Weise gemessen wird, und wir brauchen noch einige Annahmen (z. B. über das Profil der dunklen Materie), um das zu erhalten gesamte STELLAR-Masse. Kurz gesagt, es ist sehr schwierig, die gesamte Sternmasse einer Galaxie genau zu messen.
Ich frage mich also, warum sich die Leute immer noch für diesen Parameter interessieren. Was kann es uns über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien sagen?
Es scheint, dass die Eigenschaften massereicher Sterne, die auch die Hauptquellen für stellare Rückkopplung und Metallanreicherung sind, relativ genauer gemessen werden können. Warum konzentrieren Sie sich nicht einfach auf diese Sterne? Was macht massearme Sterne (oder konkreter ihre Masse) für die Galaxie als Ganzes wichtig?
Tatsächlich wird das Licht der meisten Galaxien von Roten Riesen dominiert, die überwiegend nicht sehr massereiche Sterne sind (sicher massereicher als die Sonne, aber weniger als ein paar Sonnenmassen). Diese sind viel häufiger als kurzlebige massereiche Sterne, die es in vielen Galaxien ohnehin nicht gibt (z. B. alte Ellipsen).
In Galaxien, die nicht gasreich sind – wiederum die meisten Ellipsen, bilden die Sterne den größten Teil der baryonischen Masse, und der größte Teil der Sternmasse befindet sich in massearmen Sternen. Selbst in Galaxien, in denen viel Gas vorhanden ist (der Staub ist ein vernachlässigbarer Massenbestandteil), gibt es Möglichkeiten, auch dies zu messen. Die Abschätzung der Gesamtmasse von baryonischer und dunkler Materie ist für das Verständnis der Entstehung und Entwicklung von Galaxien unerlässlich, da sie sich unterschiedlich verhalten.
Sterne mit weniger Masse als etwa 0,9 Sonnenmassen hatten nicht genügend Zeit, sich zu entwickeln. Die baryonische Masse in diesen Sternen ist eingeschlossen und kann nicht in andere Sterne recycelt werden. Die Kenntnis des Massenanteils in dieser Situation ist wichtig, um die chemische Entwicklung von Galaxien zu verstehen.