M83 星系扩展紫外盘中初始质量函数

利用哈勃空间望远镜 ACS/WFC 数据，我们展示了 M83 扩展紫外盘（XUV 盘）内四个天区的分辨恒星种群测光与空间分布。这些观测显示出主序星成团块状分布，而红巨星支恒星则大多呈平滑分布。我们利用探测到的主序星族群，并假设过去 300 Myr 内恒星形成率（SFR）恒定，约束了外盘初始质量函数（IMF）的高端。通过将观测到的主序星光度函数与模拟比较，我们确定最契合的 IMF 幂律斜率为 $\alpha=-2.35 \pm 0.3$，上限质量为 $\rm M_{u}=25_{-3}^{+17} \, M_\odot$。该 IMF 与观测到的 H$\alpha$ 发射一致，我们借此对 IMF 提供额外约束。我们探讨了偏离恒定 SFR 假设的影响，发现我们的 IMF 结论对除近期强烈 SFR 变化外的所有情况均稳健，但后者被因果论论据排除。这些结果，连同我们对其他近邻星系的类似研究，表明某些 XUV 盘相较于 Kroupa IMF 缺乏大质量恒星。在 5 Mpc 内有超过一百个星系，许多已用 HST 观测，从而允许利用此处开发的技术对 IMF 及其变化进行更全面的调查。