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简单与复合星族的恒星与亚恒星初始质量函数

宇宙学与河外天体物理 2015-06-03 v3

摘要

本文记录了当前对恒星初始质量函数(IMF)的认识。当恒星形成率密度在秒差距尺度上超过约0.1 M☉/(yr pc³)时,IMF似乎变得顶部偏重;而随着金属丰度增加以及在质量越来越大的早型星系中,IMF可能变得越来越底部偏重。在约0.07 M☉以下,IMF急剧下降,褐矮星(BDs)和极低质量恒星拥有其自身的IMF。在恒星质量为Mecl的嵌入式星团中形成的最重恒星质量mmax与Mecl密切相关,这是引力驱动但资源受限的增长与碎裂诱导的饥饿共同作用的结果。没有任何令人信服的证据表明大质量恒星会孤立形成。本文介绍了离散化星族的多种方法:最优采样产生的质量分布完美地代表了所需IMF的精确形式以及mmax-Mecl关系,而随机采样则导致IMF形状的统计变化。观测到的mmax-Mecl相关性以及IMF幂律指数的小幅弥散共同表明,对IMF进行最优采样可能比从具有恒定质量上限的普适IMF中随机采样更能真实地描述恒星形成过程。星系尺度上的复合星族由许多秒差距尺度的恒星形成事件构成,需要用积分星系初始质量函数(IGIMF)来描述。该IGIMF根据星系类型和恒星形成率的不同,系统性地从顶部偏轻变化到顶部偏重,这对星系形成与演化理论具有深远影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1112.3340,
  title  = {The stellar and sub-stellar IMF of simple and composite populations},
  author = {Pavel Kroupa and Carsten Weidner and Jan Pflamm-Altenburg and Ingo Thies and Joerg Dabringhausen and Michael Marks and Thomas Maschberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1112.3340},
  year   = {2015}
}

备注

167 pages, 37 figures, 3 tables, published in Stellar Systems and Galactic Structure, Vol.5, Springer. This revised version is consistent with the published version and includes additional references and minor additions to the text as well as a recomputed Table 1. ISBN 978-90-481-8817-8