天文学：星の初期質量関数は金属量と時間とともに変化する

銀河の構造的特性と進化的特性の大半は、星の初期質量関数（IMF）、すなわち星形成の各時期に形成される星の質量分布に強く依存する。IMFは全ての恒星系において星の種族を形作るため、現代天文学の最も基本的な概念となった。多数の理論的および観測的な取り組みにもかかわらず、さまざまな環境にわたって一定のIMFと変動するIMFの両方が主張されている。しかし、銀河系の星の種族におけるIMFの計測は、測光学的に観測される恒星が比較的少ないために制約され、大きな不確かさが生じている。本論文では、太陽近傍の100～300 pcに位置する、これまでの研究よりも1桁多い約9万3000個の分光学的に観測されたM型矮星に基づく、星計数の結果について報告する。我々は、金属量と星の年齢の両方に依存する、変動するIMFの明確な証拠を見いだした。具体的には、早期に形成された星の種族では、星の金属量に関係なく、標準的なIMFと比較して低質量星が少ない。しかしより近い時代になると、低質量星の割合は星の金属量とともに増加する。天の川銀河における低質量星の存在量の変化は、星形成モデルに対して説得力のある基準を確立し、銀河系の化学濃縮のモデル化、銀河の質量推定、惑星形成効率の結果に大きな影響を及ぼす可能性がある。

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