初始质量函数

当一团云碎裂、造出新一批恒星时，它并不把它们造成同样大小。它造出极多又小又暗的恒星，只造出珍稀的几颗又大又亮的。初始质量函数就是自然似乎遵循的配方：它描述一团云会诞生出每种质量各多少颗恒星，抓住了低质量恒星数量远超高质量恒星这一基本事实。

具体说，IMF是一张图，表示新生恒星的数量如何随质量增大而锐减。这一趋势很陡：每有一颗比如二十太阳质量的极大质量恒星，一个造星区就会造出几百颗类太阳恒星、几千颗只有十分之一太阳质量的小红矮星。写成粗略的法则：在约一个太阳质量以上，恒星数量大致随质量的某个负幂次下降（即经典的萨尔皮特斜率），并在更低质量处转折，使得接近褐矮星边界的极低质量天体再次变少。值得注意的是，在星系及其历史中众多不同环境里，这一分布看上去都大致相同，这正是它被当作近乎普适配方的原因。

IMF之所以重要，是因为它支撑着天体物理学中几乎其余的一切。那少数稀有的大质量恒星寿命短暂，却产生了星系的大部分光、锻造了它大部分重元素、并作为超新星爆发；而数不清的小恒星则囤积着它大部分长寿质量。所以IMF的形状掌控着星系如何发光、如何用生命之元素自我富集、以及它含有多少看不见的低质量物质。IMF为何取此形状——由碎裂、湍流、冷却和反馈相互作用决定——是恒星形成中最深的未解之谜之一。