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初始质量函数

/initial mass function; IMF/
条目作者常瑞香

常瑞香

最后更新 2022-12-23
浏览 173
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同时诞生的一批恒星中恒星数目随其初始质量的分布函数,即不同质量的恒星数目占总数的比例函数。

英文名称
initial mass function; IMF
所属学科
天文学

因为恒星的主要特征是由其初始质量决定的(金属丰度是恒星的第二重要参量),给定一个星族的初始质量函数,结合单颗恒星的演化轨迹,就可以描述该星族的光谱能量分布的演化。换句话说,初始质量函数是描述恒星形成和星族演化的重要概念之一。

关于初始质量函数的测定,一般是通过对太阳邻域恒星进行绝对星等计数,根据恒星的质光关系将绝对星等转化为恒星的初始质量,再加上一些对恒星形成历史的假设和近似,得到恒星初始质量函数。最早的初始质量函数是由美国天文学家E.E.萨尔皮特(Edwin E.Salpeter;1924~2008)于1955年引入的,他发现初始质量函数可以近似地写成幂指数形式。后续P.克鲁帕(P.Kroupa)等人1993年的研究证实并拓展了该研究结果,认为分段的初始质量函数更加合理,幂指数在低质量段要比高质量段的要小。

但是,恒星计数方法只能得到太阳邻域恒星的初始质量函数,对于河外星系的初始质量函数的测定,只能通过理论模型来推导。另外,关于初始质量函数是否随时间和局域环境的不同而变化这个问题,尽管已有的研究一般都采用太阳邻域的结果且假设其不随时间变化,仍有很多的研究工作认为,在宇宙早期的局域环境更有利于大质量恒星的形成,从而大质量星的数目比例更高。

  • KROUPA P, TOUT C A, GILMORE G.The Distribution of Low-mass Stars In The Galactic Disc.Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,1993,262:545.
  • SALPETER E E.The Luminosity Function and Stellar Evolution.The Astrophysical Journal,1955,121:161.

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