螺旋星系中的星形成率、效率与初始质量函数 (I 方法)

我们推导出一种评估相对(臂部相对于盘中部)星形成率和相对星形成效率的方法，同时作为函数的螺旋臂振幅，以银河系中心半径，使用宽带光度测量。讨论了从H_alpha光度测量获得星形成率的经典方法，并推导出一种诊断由于臂部与盘中部初始质量函数不同而导致的偏置星形成可能性的新方法。作为示例，这些方法被应用于螺旋星系NGC 4321和NGC 4254，获得它们的臂振幅、相对臂/盘星形成效率以及相对臂/盘初始质量函数，作为函数的 galactocentric半径。两个对象都呈现出在螺旋臂中一致于螺旋密度波理论的大质量星形成触发证据，并且在臂部与盘中部之间存在不同的初始质量函数，即在臂部偏好更大比例的大质量恒星。这一偏置星形成存在于臂部区域，即发生大质量星形成触发的区域，并且与之相关联，并且可能由密度波系统所致。然而，由于这种偏置星形成，所研究的星系的螺旋臂并未触发相对于盘中部形成更大的总质量星星(所有光谱类型)。