Wie viele Generationen von Sternen können in der Stelliferous-Ära gebildet werden?

Man kann eine theoretische Obergrenze machen, indem man einen möglichst kurzlebigen Stern betrachtet$\tau_{short}$, und einen großen Vorrat an anfänglichem Wasserstoff$M_H$. Dann könnte man den Anteil des recycelten Wasserstoffs berechnen$r$nachdem der Stern endet (mit einer Supernova), und erhalten Sie eine Gesamtzahl von Generationen als$\log (M_{star}/M_H)/\log(r)$. Nutzt man die Sonnenmasse$r\approx 0.5$und eine galaktische Gasmasse$M_H=10^{10}M_\odot$man könnte 33 Generationen bekommen. Man könnte natürlich versuchen, dies zu optimieren , indem man schwerere Sterne verwendet, die besser recyceln, aber nicht von der zunehmenden Metallizität des Mediums betroffen sind , aber es wäre ziemlich vergebliche Mühe: Es ist kein realistisches Modell.

Die Überschneidung zwischen den Generationen nimmt zu: Sterne werden heute aus Mischgas hergestellt, das aus allen früheren Generationen recycelt wurde. Außerdem halten sie je nach Masse sehr unterschiedlich lange, so dass sich der Gasspeicher nicht bequem für die nächste entstehende Generation füllt, sondern während der Sternentstehung aufgefüllt wird. Daher wird es immer weniger sinnvoll, von Generationen zu sprechen, und stattdessen macht es Sinn, hauptsächlich davon zu sprechen, wann ein Stern entstanden ist oder wie viel Metalle er aufgrund eines hochentwickelten Gasreservoirs am Anfang hatte.

Man kann die Sternentstehung und das Recycling simulieren, indem man Modelle von jedem verwendet, aber es wird schnell ziemlich komplex und schlimmer, abhängig von Annahmen darüber, wie viel Intra-Cluster-Gas in Zukunft fallen wird, etwas, das schwach eingeschränkt ist. Aktuelle Trends bei der Sternentstehung deuten darauf hin, dass wir nahe an der Spitzenzahl der Sterne sind und dass die Spitzensternenbildung in der Vergangenheit war, so dass sich in Zukunft relativ wenige Sterne bilden werden, bis die Gaskonzentration unter eine kritische Oberflächendichte fällt und abschaltet (siehe Abschnitt D in diesem Papier ). Aber wenn das Gas innerhalb des Clusters abkühlt und langsam herunterregnet, kann das die Dinge ein ganzes Stück verlängern. Trotzdem in ca$10^{14}$Jahren wird die normale Sternentstehung aufgehört haben.