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使用修正对数正态幂律分布建模 NGC 1711 的质量函数

星系天体物理 2020-06-03 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

恒星团质量函数(MF)的确定可能相当依赖于所测质量范围、拟合技术以及拟合数据的解析函数。此处我们以大麦哲伦云中的恒星团 NGC 1711 的 HST/WFPC2 数据作为测试用例,探索从同一数据集中得出 MF 的一系列可能确定方式。我们采用解析的修正对数正态幂律(MLP)分布,这是一种混合函数,具有峰值类似对数正态的主体以及中高质量处的幂律尾。MLP 拟合的优势在于,所得最佳拟合函数在不同极限下可以是混合函数、纯对数正态或纯幂律。观测的完备性极限意味着数据仅包含高于 0.90M\sim 0.90\,M_{\odot} 的质量。在此情形下,MLP 拟合给出的实质上是纯幂律 MF。我们证明非线性回归/最小二乘法并不合理,因为其基本假设未得到满足。通过使用与分箱无关的最大似然估计,我们得到最佳拟合函数形式 dN/dlnmmαdN/d\ln m \propto m^{-\alpha},其中对于两种不同理论等龄线模型分别有 α=1.72±0.05\alpha = 1.72 \pm 0.051.75±0.051.75 \pm 0.05。此外,我们探讨了由于观测深度导致幂律指数确定的系统误差可能性。当我们将观测数据与由对数正态 Chabrier IMF 在质量低于 0.90M0.90\, M_{\odot} 处人工生成的数据结合时,最佳拟合 MLP 为混合函数,但具有更陡的渐近斜率即 α=2.04±0.07\alpha = 2.04 \pm 0.07。这说明了常用 MF 参数中依赖于所拟合数据范围的系统不确定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.05701,
  title  = {Using the Modified Lognormal Power Law Distribution to Model the Mass Function of NGC 1711},
  author = {Deepakshi Madaan and Sophia Lianou and Shantanu Basu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.05701},
  year   = {2020}
}

备注

12 pages, 6 figures, to appear in ApJ