IMF 的高质量斜率

近期论文发现，太阳系邻近区场星的高质量（$>1.5$ M$_\odot$）初始质量函数（IMF）推断斜率具有较大值（$\sim 1.7-2.1$），高于来自众多年轻星团研究所得斜率（$\sim 1.2-1.7$；Salpeter= 1.35）。我们试图调和这一明显矛盾。恒星大多形成于巨分子云中，且质量更大（$\gtrsim 3$ M$_\odot$）的恒星在死亡前可能无充足时间均匀填充银河系的太阳圈。我们通过建模质量范围 $1.5-6$ M$_\odot$ 内的现质量函数（PDMF），考察小样本体积对高质量 IMF 的{\it 表观}斜率 $\Gamma_{\rm app}$ 的影响。依据观测者沿太阳圈的位置与样本体积大小，IMF 的表观斜率可呈现广泛方差，其典型值比底层的普适值 $\Gamma$ 更陡。例如我们显示，在太阳圈随机放置的小（半径 $\sim 200$ pc）体积中观测到的 PDMF 有 $\sim 15-30$\% 的可能性因质量更大恒星面密度的非均匀性导致 $\Gamma_{\rm app} \gtrsim \Gamma+ 0.35$。若我们加入太阳当前位于臂间区（此处恒星形成率低于太阳圈平均）的先验知识，则发现 $\Gamma_{\rm app} \gtrsim \Gamma+0.35$ 的可能性更高（$\sim 50-60\%$），当底层 $\Gamma= 1.35$ 时对应 $\Gamma_{\rm app} \gtrsim 1.7$。