重质初始质量函数（IMF）的普遍光谱与电离效率——针对第一代恒星

我们计算了早期大质量星系在高红移处的综合光谱特征。对于质量为 100-1000 太阳质量的金属自由星，我们发现其单位恒星质量的综合光谱亮度几乎独立于这些星系的质量分布。理论上，普遍光谱类似于约 10^5 K 的黑体，使这些星系在电离氢和氦方面极其高效。相对于标准初始质量函数，质量超过 100 太阳质量的恒星在氢和 He I 的电离辐射产率高约一个数量级，在 He II 的电离辐射产率高约两个数量级。这将导致来自周围星际介质的异常强烈的氢和氦复合线。它也可能有助于缓解当前在 z>6 时通过较低红移处推断的宇宙星系形成率来电离 intergalactic medium 的困难问题。