Содержание натрия в галактиках не зависит от вариаций начальной функции масс звезд
Международная группа астрофизиков представила результаты моделирования, посвященного влиянию вариаций начальной функции масс (IMF) на содержание натрия в галактиках. Работа, опубликованная на arXiv, показывает, что даже значительные изменения в высокомассивной части IMF лишь незначительно сказываются на распространенности этого элемента.
Начальная функция масс описывает распределение звезд по массам в момент их образования. Растущее число свидетельств говорит о том, что IMF может существенно различаться в разных галактиках, отклоняясь от канонического вида, характерного для Млечного Пути. Такие вариации потенциально способны влиять на интегральные нуклеосинтетические выходы и, как следствие, на обилие химических элементов, используемых в популяционном синтезе.
Чтобы оценить степень этого влияния на натрий, авторы разработали однозонную модель химической эволюции галактик. Модель учитывает истории звездообразования из полуаналитических симуляций и калибруется по наблюдаемому соотношению масса–металличность. Варьируя параметры высокомассивного конца IMF и его наклон, исследователи получили для галактик с массами от 10? до 10?? солнечных масс изменение содержания натрия менее чем на 0,1 dex.
Полученный результат оказался устойчивым при использовании различных моделей звездной эволюции и предположений об эволюции галактик. Причина кроется в том, что продукция натрия в звездах схожа с продукцией кислорода, который служит ключевым реперным элементом.
Таким образом, содержание натрия в галактиках главной последовательности почти не чувствительно к изменениям высокомассивной IMF. Это означает, что натриевые индексы могут с высокой надежностью применяться в качестве диагностики начальной функции масс в исследованиях звездных популяций, не опасаясь искажений от вариаций IMF.
Работа открывает путь к более точной интерпретации наблюдательных данных и позволяет отсеять возможные систематические ошибки, связанные с неопределенностью формы IMF в далеких галактиках.
