Poblaciones estelares dominadas por estrellas masivas en galaxias polvorientas a través del tiempo cósmico

Área de la Ciencia:

• Astronomía y astrofísica
• Formación Estelar Cósmica
• Evolución de las galaxias

Sus antecedentes:

• Las mediciones precisas de la tasa de formación de estrellas cósmicas requieren suposiciones sobre la función de masa inicial estelar (IMF).
• La forma del FMI es crucial para entender la formación y evolución de las galaxias a través del tiempo cósmico.
• Las determinaciones tradicionales del FMI se limitan a las galaxias no oscurecidas, sin sondear explosiones estelares envueltas en polvo.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la función de masa inicial estelar (FMI) en galaxias de estallido estelar distantes y oscurecidas por el polvo.
• Para utilizar la relación de abundancia de isótopos 13C/18O como un marcador inmune al polvo del FMI.

Principales métodos:

• Emisión observada de 13CO y C18O de cuatro galaxias estrelladas envueltas en polvo en desplazamientos al rojo z ~ 2-3.
• Se analizó la relación de abundancia de isótopos 13CO/C18O como un indicador sensible del FMI.
• Utilizó un modelo de evolución química, comparado con la Vía Láctea, para interpretar las relaciones isotópicas.

Principales resultados:

• Se encontraron pruebas inequívocas de una función de masa inicial estelar (IMF) superior en todas las galaxias de estallido estelar observadas.
• Una proporción consistentemente baja de 13CO/C18O en todos los objetivos implica una mayor proporción de estrellas masivas en comparación con las galaxias locales.
• Estos hallazgos sugieren que los eventos masivos de estallido de estrellas pueden tener más estrellas masivas que las típicas galaxias espirales de formación estelar.

Conclusiones:

• La relación de isótopos 13C/18O proporciona un método sólido para determinar el FMI en entornos oscurecidos por el polvo.
• Las galaxias Starburst en altos desplazamientos al rojo exhiben un FMI significativamente más pesado, desafiando las suposiciones anteriores.
• Este entendimiento revisado del FMI puede conciliar las altas tasas de formación de estrellas con la secuencia principal galáctica.