存在星团间初始质量函数变化时的星系尺度恒星初始质量函数

我们计算了在星团中存在 IMF 变化时的积分星系初始恒星质量函数(IGIMF)。星团族群的 IMF 变化以 IMF 参数的高斯分布形式加以考虑。对于此处使用的锥形幂律函数,这些参数为高质量端与低质量端的斜率 $\Gamma$ 和 $\gamma$,以及特征质量 $M_{ch}$。变化通过变更高斯分布的宽度来建模。参考值为当前银河系年轻星团观测到的参数的标准差 $\sigma_{\Gamma}=0.6$、$\sigma_{\gamma}=0.25$ 和 $\sigma_{M_{ch}}=0.27$ M$_{\odot}$。增大 $\gamma$ 和 $\Gamma$ 的弥散度会适度地使 IGIMF 在低质量端与高质量端变平。增大 $\sigma_{M_{ch}}$ 将 IGIMF 的峰值移至更低质量,使 IGIMF 更加底重。这可以解释早型星系的底重恒星质量函数,因为它们是盘星系并合的结果,其中恒星形成气体的物理条件在时间与空间上均显著变化。将 IMF 变化的影响与其他效应(如初始星团质量函数形状、金属丰度和星系 SFR 的变化)的影响进行比较。我们发现 IMF 变化是始终影响 IGIMF 特征质量的主导因素。我们将结果与一组超暗矮卫星星系(UFDs)样本进行比较。它们的当前恒星质量函数是其在恒星形成时 IGIMF 的类似物。我们表明,只有当纳入与当前银河系中测量到的同量级 IMF 变化时,才能重现 UFDs 的 IGIMF 斜率。(节略)