星系中积分星初始质量函数的变化

积分星系初始质量函数(IGIMF)是包含关于星际灰尘颗粒分布、超新星数量以及星系化学富集历史的相关信息的分布函数。由于大多数恒星以不同质量的嵌入星团形式形成，IGIMF成为假设的(普遍或不变)恒星IMF在嵌入星团质量函数(ECMF)上的积分。对于合理的IMF和ECMF假设，我们发现IGIMF比恒星IMF更陡峭(每单位恒星数中巨型星数量更少)，但在几倍太阳质量以下其保持不变且与恒星IMF相同。然而，IGIMF的陡峭程度严格取决于ECMF在低质量段的形式。此外，观察表明，星系的星形成率与其中最具代表性的年轻恒星星团质量之间存在关联。假设该星团质量标志着年轻星团质量函数的上限，进而将星形成率与几倍太阳质量以上IGIMF斜率相联系。IGIMF随星系星形成历史而变化。显而易见，对于dwarf星系、不规则星系和低致密星系(LSS)而言，IGIMF存在显著变化，这些星系拥有较小或适中质量的星系。我们发现，对于任何星系，单位恒星数的超新星数(NSNS)相对于Salpeter IMF所预期的要小。矮星系的NSNS小于巨型星系的NSNS。对于矮星系，NSNS根据星系组装历史以及关于ECMF低质量端假设的不同情况而发生显著变化。本文所述发现可能对低质量恒星数的宇宙演化以及不同质量星系的化学富集具有某种意义。