来自簇集成星形成的恒星最大质量极限证据及其影响

理论考虑表明，星体不应拥有超过约 m_{max*}=60-120 太阳质量的星体，而观测证据一直模糊不清。仅近期通过对局部星形成簇的高分辨率观测，才发现接近 150 太阳质量的物理星体质量极限。但这一极限似乎不依赖于金属丰度，与理论相矛盾。然而仍存在重要不确定性。现在也逐渐显现出，星系簇限制其组成星体的质量，使得存在一种在簇质量和最质量恒星质量之间存在明确关系：m_{max}=F(M_ecl) \le m_{max*}\approx 150M_{sun}。一个颇具震撼性的发现是，观测数据强烈倾向于星系簇是通过依次形成更质量的恒星直到最质量恒星结束进一步星形成来构建的。该关系还暗示，由许多星系簇组成的复合天体（其中许多簇可能已被解体）必须具有比单个簇中发现的简单恒星群更陡峭的IMF。因此，例如，每个拥有 20 颗恒星的 10^5 太阳-奥尔加星形成群最终只能抽取约 1 太阳质量以下的IMF。因此，该IMF将不同于拥有 2 倍 10^6 颗恒星的单个簇的IMF。这意味着星系的星形成历史关键地决定了其整合的星系IMF，从而决定了每颗恒星的超新星数量及其化学富集历史。依赖不变IMF的星系形成与演化模型是错误的。