碳和氧丰度对贫金属初始质量函数的影响
星系天体物理
2022-11-14 v1 太阳与恒星天体物理
摘要
恒星形成模型预测，贫金属初始质量函数（IMF）可能与在富金属银河系中观测到的存在显著差异。这种转变的发生是因为贫金属气体云由于金属和尘埃丰度较低而冷却效率低下。然而，迄今为止对贫金属 IMF 的预测依赖于假设太阳标度丰度，即在所有 [O/H] 下 [X/O] = 0。现在有越来越多的证据表明，在星际介质（ISM）中主导金属线冷却的元素（如 C 和 O）在低金属丰度下并不遵循太阳标度。在本工作中，我们扩展了预测特征（或峰值）IMF 质量随金属丰度变化的模型，使用了从贫金属银河系恒星和矮星系 H II 区观测中推导出的 [C/O] 比率。这些数据显示在低于太阳 [O/H] 的情况下 [C/O] < 0，这导致在 C I 和 C II 冷却主导 ISM 热力学的金属丰度范围内，贫金属 IMF 发生显著变化，致使特征质量增加高达 7 倍。这种差异的一个重要后果是，自顶重至底重 IMF 转变的位置在金属丰度上向上移动了 0.5 1 dex。我们的发现表明，IMF 对贫金属系统（例如矮星系、银河系晕和贫金属恒星）中关于太阳标度 ISM 成分的假设非常敏感，而这些系统正是 JWST 的关键关注点。
引用
@article{arxiv.2211.05505,
title = {The impact of carbon and oxygen abundances on the metal-poor initial mass function},
author = {Piyush Sharda and Anish M. Amarsi and Kathryn Grasha and Mark R. Krumholz and David Yong and Gen Chiaki and Arpita Roy and Thomas Nordlander},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.05505},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 8 figures. Accepted by MNRAS