小麦哲伦云中年轻明亮大质量恒星的匮乏
星系天体物理
2021-02-17 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
低金属丰度下的大质量恒星演化与高红移天体物理学的许多领域密切相关，但人们对其理解甚少。小麦哲伦云（SMC）由于其 0.2 Zsol 的金属丰度、邻近性以及当前正在形成恒星，是研究这一问题的独特实验室。我们使用光谱型星表结合GAIA星等来计算明亮SMC恒星的温度和光度。通过与文献研究比较，我们检验了方法的有效性，并利用GAIA数据估计了星表中恒星作为光度函数的完备性。这使我们获得了SMC中最明亮恒星近乎完备的视图。随后与恒星演化预测进行比较。我们还计算了消光分布、电离光子产生率和恒星形成率。我们的结果表明，SMS拥有仅30颗非常明亮的主序星（M > 40 Msol；L > 10^5 Lsol），这远少于根据光度范围 3*10^4 < L/Lsol < 3*10^5 内的恒星数量以及SMC中通常引用的恒星形成率所预期的数目。更引人注目的是，我们发现对于质量高于 M > 20 Msol 的恒星，处于氢燃烧阶段前半段的恒星几乎缺失。这反映了银河系和 Large Magellanic Cloud 已知的定性类似的特殊性。这等同于氦燃烧恒星的氢燃烧对应体缺乏，且对于更高光度更为显著。我们认为下降的恒星形成率或陡峭的初始质量函数不太可能是年轻明亮恒星匮乏的唯一解释。相反，这些恒星中的许多可能嵌埋于其诞生云中，尽管这方面的观测证据薄弱。我们讨论了其对宇宙再电离和初始质量函数顶端的影响。
引用
@article{arxiv.2012.05913,
title = {A dearth of young and bright massive stars in the Small Magellanic Cloud},
author = {A. Schootemeijer and N. Langer and D. Lennon and C. J. Evans and P. A. Crowther and S. Geen and I. Howarth and A. de Koter and K. M. Menten and J. S. Vink},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05913},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 23 figures. Astronomy and Astrophysics, in press