Dynaaminen massasegregaatio on prosessi, jossa gravitaatiosidonnaisen järjestelmän raskaammat komponentit, kuten tähtijoukko tai galaksijoukko , kerääntyvät järjestelmän keskialueelle, kun taas kevyemmät siirtyvät pois keskustasta.
Kahden klusterin jäsenen läheisessä lähestymisprosessissa energia ja liikemäärä jaetaan uudelleen. Yleensä tällaisen lähestymistavan aikana molempien komponenttien kineettinen energia saa samat arvot - tapahtuu energian tasa-arvo, joka on samanlainen kuin se, joka johtaa molekyylien kineettisen energian samaan odotusarvoon tietyssä lämpötilassa.
Koska kineettinen energia on verrannollinen massan tuloon nopeuden neliöllä, tasajako tarkoittaa, että klusterin vähemmän massiiviset esineet liikkuvat nopeammin. Massiivisemmat esineet siirtyvät vähitellen alemmille kiertoradoille (radat lähellä klusterin keskustaa) ja kevyet esineet korkeille kiertoradoille.
Aikaa, jonka aikana klusterin jäsenten kineettiset energiat tasoittuvat suunnilleen, kutsutaan klusterin rentoutumisajaksi . Järjestelmän relaksoitumisen aikaasteikko energianvaihdon oletuksena parikohtaisten kohtaamisten aikana voidaan ilmaista likimäärin seuraavasti
missä on objektien lukumäärä klusterissa, on tyypillinen aika, joka kestää objektin ylittää klusterin. Pallomaiselle joukolle, jonka säde on 10 pc ja joka koostuu 100 tuhannesta tähdestä, rentoutumisaika on noin 100 miljoonaa vuotta. Massiivisemmat tähdet suorittavat erotteluvaiheen (siirtyvät keskialueelle) nopeammin kuin valotähtien uudelleenjakautuminen tapahtuu. Eri massaisten tähtien aika-asteikkojen suhdetta voidaan havainnollistaa esimerkillä L. Spitzerin kehittämästä yksinkertaistetusta klusterimallista , joka sisältää vain kahden massatyyppisiä tähtiä ( ja ). Massiivisemmat tähdet (joilla on massa ) suorittavat erottelun loppuun ajoissa
Kun tutkittiin pallomaista 47 Tucanae -joukkoa Hubble- teleskoopilla , havaittiin valkoisten kääpiöiden erottelu . [yksi]
Alkuperäinen massan erottelu edustaa epähomogeenista massan jakautumista klusterin muodostumisvaiheen aikana. Johtopäätökset massojen alkuperäisen erottelun esiintymisestä perustuvat virialisaatioajan ja klusterin iän vertailuun. Myös useita dynaamisia mekanismeja, jotka kiihdyttävät virialisaatiota verrattuna esineiden parivuorovaikutukseen, tutkitaan [3]. Tähtien muodostusalueilla spektrityypin O tähdet sijaitsevat usein nuoren klusterin keskialueella.
Relaksoinnin jälkeen joidenkin kevyiden esineiden nopeus voi ylittää tietyn klusterin pakonopeuden , minkä seurauksena tällaiset kohteet ylittävät klusterin vetovoiman ja siirtyvät pois siitä. Tätä ilmiötä kutsutaan haihtumiseksi. Samankaltainen ilmiö selittää valokaasun häviämisen planeettojen ilmakehästä: energiatasauksen jälkeen ilmakehän ylemmissä kerroksissa sijaitsevat kevyimmän kaasun molekyylit voivat saavuttaa riittävän nopeuden voittamaan planeetan vetovoiman.
Monet avoimet klusterit haihtuvat vähitellen haihtumisen aikana. Pallomaiset klusterit, jotka ovat tiiviimmin sidottu gravitaatioon, ovat vähemmän alttiita tällaiselle hajoamiselle.