矮星系演化模型为何应关注低恒星形成率下的初始质量函数
星系天体物理
2023-09-12 v1
摘要
当星团在低恒星形成率（SFRs）下形成时，其恒星初始质量函数（IMF）很难在每个质量上连续地填满恒星。这种缺失对大质量恒星成立，并由星团质量与其最亮团星之间的相关性观测所证实。由于星系演化受大质量恒星强烈影响，数值模型应计入这一缺失。因为在即使仅形成大质量恒星的一部分时也多应用填满的 IMF，本文通过孤立矮星系的三维化学动力学模拟，研究星团中相对标准 IMF 的偏离如何影响演化。我们比较了两种 IMF 方案：一种填满的 IMF，以及一种在形成单颗完整恒星的最大质量处截断的 IMF。重点关注大质量恒星的能量与化学反馈。由于其能量释放具有质量依赖性且比 IMF 的负斜率更陡，能量反馈保持正的质量依赖性，因此填满的 IMF 比截断的 IMF 更强地调节恒星形成，尽管仅存在恒星数分数。模拟中截断 IMF 的较高 SFR 导致更多 II 型超新星（SNeII），驱动星系风。这是否源于模型固有的较大 SFR 受到质疑，因此进行了分析探讨。这显示了莱曼连续谱的预期结果，但两种 IMF 模式的 SNII 总能量释放相等，而截断 IMF 的功率更小。合理地，不同的 IMF 在大质量到中等质量恒星元素的丰度比中留下指纹。
引用
@article{arxiv.2309.04714,
title = {Why should Models of Dwarf Galaxy Evolution care about the Initial Mass Function at low Star-formation Rates?},
author = {Patrick Steyrleithner and Gerhard Hensler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04714},
year = {2023}
}