星系及其恒星星族的现代视角
摘要
针对引力定律与星系尺度恒星初始质量函数（GWIMF）的物理驱动变化等开放基本问题，本文对星系天体物理学的现状进行了批判性论述。基于爱因斯坦/牛顿及冷或温暗物质的模型面临许多显著但未解决的张力（例如卫星星系平面、本星系群高度有序且对称的结构、本地 Gpc 尺度空洞）。这些张力的累积性质相当令人信服地表明需要一种不同的理论框架。一个例子是：若 Hercules 矮椭球卫星星系是缺乏暗物质的潮汐矮星系，则 1997 年对其近乎精确性质的预测与 2007 年发现的结果相符。此类结果表明，一旦接受暗物质粒子在星系中无作用、引力实质为 Milgromian 的证据，则由此产生的星系理论理解将变得更为简单且具高度预测力，并取得显著成功。伴随这些科学进展，近期观测数据巩固了恒星形成理论中最重要关系之一的存在，即 mmax-Mecl 关系。数据排除了随机恒星形成，并确认 IMF 随恒星形成率密度增大而日益 top-heavy。因此，星系及其嵌入的星团构建块是计算上可处理的自调节动力学系统。寻找星系形成理论涉及发展新宇宙学模型，其可能与基于暗物质的模型大不相同。由此，对好奇且大胆的研究者涌现了非常重大的新机遇，这些机遇现在看似有风险，但几乎必将带来重大突破。
引用
@article{arxiv.2310.01473,
title = {A modern view of galaxies and their stellar populations},
author = {Pavel Kroupa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01473},
year = {2023}
}
备注
LaTeX, 52 pages, 6 figures, 210 references. This text was published in 2016 in 2 chapters in the book "From the Realm of the Nebulae to Populations of Galaxies - Dialogues from a Century of Research'', ed.: Mauro D'Onofrio, Roberto Rampazzo & Simone Zaggia, Springer International Publishing Switzerland. Selected by CHOICE magazine in the list of the most "Outstanding Academic Books'' of 2017