利用 Gaia 白矮星对初始-最终质量关系的经验测量

我们使用 Gaia DR2 的数据来约束初始质量为 $0.9 \lesssim m_{\rm in}/M_{\odot} \lesssim 8$ 的场星的初始-最终质量关系（IFMR）。精确的视差在颜色-星等图（CMD）上的白矮星（WD）冷却序列中揭示了前所未有的子结构。其中一些子结构源于 WD 大气成分的多样性，但即使仅考虑光谱确认的 DA WD，CMD 仍然呈现双峰分布。我们开发了一个生成模型，以预测 DA WD 的 CMD 作为初始质量函数（IMF）、恒星年龄分布和灵活参数化的 IFMR 的函数。然后，我们拟合了 100 pc 以内 1100 颗明亮 DA WD 的 CMD，这些 WD 的大气成分和完备性已得到充分理解。得到的最佳拟合 IFMR 在 $3.5 \lesssim m_{\rm in}/M_{\odot}\lesssim 5.5$ 处变平，在 WD 质量分布中于 $m_{\rm WD} \sim 0.8 M_{\odot}$ 处产生了一个次级峰。我们的 IFMR 与先前工作中从双星和星团获得的较弱约束大体一致，但代表了迄今为止获得的关于理论上预测的 IFMR 非线性性的最清晰观测证据。显著的双峰 CMD 仅在混合年龄恒星群体中被预测到：在单一年龄星团中，质量更大的 WD 在第一批质量较低的 WD 出现之前就到达了冷却序列的底部。这或许可以解释为什么双峰冷却序列迄今为止在星团 CMD 中未被探测到。