宇宙结构层级模型中的化学演化 I：对早期恒星初始质量函数的约束
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我提出了一个新的银河化学演化模型，该模型以星系形成的层级理论为动机和基础，通过银河系的晕合并历史来表达。该模型准确再现了如今位于银河系晕中的 II 族恒星的“金属丰度分布函数”（MDF）。观测到的 MDF 以及晕中明显缺乏真正的 III 族恒星，强烈暗示存在某个临界金属丰度 Z_crit <~ 10^-4 Z_sun，低于此值时低质量恒星形成受到抑制，甚至不可能。来自晕 MDF 的观测约束、银河系晕恒星的相对金属丰度，以及再电离星际介质（IGM）所需的电离子子预算，共同指向一个峰值位于经历核心坍缩超新星的大质量恒星范围内的恒星 IMF，平均质量 <M> = 8 - 42 Msun。该质量范围与考虑形成反馈的原初恒星形成模型预测的质量相似。该模型还暗示，[Fe/H] <~ -3 的金属贫乏晕恒星仅有 1 - 10 颗无金属恒星作为其超新星前身星，因此这些晕恒星中的相对丰度表现为首批超新星本征产额的 IMF 加权平均。本文是一个长期项目的第一部分，旨在将高红移原位早期恒星形成指示与低红移第一代恒星的古老遗迹联系起来。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0507442,
title = {Chemical Evolution in Hierarchical Models Of Cosmic Structure I: Constraints on the Early Stellar Initial Mass Function},
author = {Jason Tumlinson},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0507442},
year = {2009}
}
备注
Submitted to ApJ, 22 pages in emulate ApJ format, uncompressed figures available from http://astro.uchicago.edu/~tumlinso/fs.html