Galactic evolution with bimodal star formation. I. A simple model

Models for the history of the star formation rate are presented which essentially follow three assumptions: (i) high‐mass star formation is mainly initiated by collisions of molecular clouds while low‐mass stars are formed in a spontaneous mode; (ii) the bimodal IMF is responsible for the structure in the present‐day mass function of nearby stars; (iii) the global molecular gas density can be described in terms of the total gas density and the metal abundance. Some properties of these models are confronted with observations in the Solar neighborhood (total density, gas fraction, OB star formation rate, star formation efficiency, present‐day mass function, age‐metallicity relation, white dwarf luminosity function). Special attention is given to the question of the nature of dark matter in the galactic disk within the frame of these models. Es werden Modelle für die zeitliche Entwicklung der Sternentstehungsrate vorgestellt, die im wesentlichen von drei Annahmen ausgehen: (i) Die Entstehung massereicher Sterne wird durch Kollisionen von Molekülwolken initiiert, während masseärmere Sterne spontan entstehen; (ii) Die bimodale IMF ist verantwortlich für die Strukturin der gegenwärtigen Massenverteilung der nahen Sterne; (iii) Die globale Dichte des molekularen Gases kann durch die gesamte Gasdichte und die Häufigkeit schwerer Elemente ausgedrückt werden. Einige Eigenschaften der Modelle werden mit Beobachtungsdaten der Sonnenumgebung konfrontiert (Gesamtdichte, Gasanteil, Entstehungsrate der OB Sterne, Sternstehungseffektivität, gegenwärtige Massenverteilung der Sterne, Alter‐Metallgehalt Relation, Leuchtkraftfunktion weißer Zwerge). Besondere Aufmerksamkeit wird der Frage nach der Natur der dunklen Materie in der galaktischen Scheibe im Rahmen dieser Modelle gewidmet.