巨椭圆星系中的（全星系）初始质量函数：从顶部到底部

近期基于谱线强度和动力学建模的独立证据表明，恒星初始质量函数（IMF）并非普适，这可能意味着在高速度弥散的椭圆星系中存在过量的小质量恒星。在此我们指出，与时间无关的底部重 IMF 既与在巨椭圆星系中观测到的富金属种群不相容，也与在这些系统中观测到的恒星残骸数量不相容。我们提出了一种涉及随时间变化 IMF 的两阶段形成情景，以调和这些观测约束。在该模型中，早期具有顶部重 IMF 的强烈星暴阶段之后，是持续时间更长且具有底部重 IMF 的阶段。这种模型的物理动机在于，持续的高恒星形成率会使星际介质达到一种压力、温度和湍流状态，从而极大地改变气体组分碎裂成小团块的过程，促进小质量恒星的形成。该玩具模型与巨椭圆星系的不同观测约束（如年龄、金属丰度、α元素增强、质光比或小质量恒星组分的质量分数）吻合良好。