The Globular Cluster Mass Function as a Remnant of Violent Birth
贫金属晕球状星团的质量函数的对数正态形状被认为是由于在红移z~5-15的盘状星系的稠密环境中，初始的M^{-2}幂律被蒸发、与云的碰撞以及星团间的相互作用迅速修正的结果.星系相互作用随后将这些星系团喷射到星系群环境中，在那里它们落入其他成长中的星系并填充它们的晕。在z~2-5星系中稍后形成的星团，以及那些在主要合并过程中形成的星团，产生富含金属的球状星团。不断发展的集群人口的蒙特卡罗模型表明，在高红移星系的典型条件下，早期形成的对数正态质量函数。
2010-03-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular Cluster Mass Loss in the Context of Multiple Populations
在球状星团（GC;即，多个人群）要求GC在出生时比目前大得多，直至$10-100\times$。这是为了有足够的物质通过第一代恒星处理，以形成观测到的富集恒星（在这些模型中被推断为第二代恒星）。如果这样的质量损失是由于潮汐剥离，气体驱逐，或潮汐与出生环境的相互作用，应该有明确的富集恒星的分数和其他集群属性之间的相关性，而观测显示一个非常均匀的富集分数的$0.68\pm0.07$（从33个观察到的GC）。如果在重质量损失范例中解释，这意味着所有GC损失了其初始质量的相同部分（在$95-98$ \%之间），而不管它们的质量、金属丰度、出生或随后迁移的位置或形成时期。这与预测不一致，因此我们认为GC在诞生时并没有明显更大的质量，并且今天在星团中观察到的富集到原始恒星的比例可能反映了它们的初始值。如果这是真的，这将排除通过核合成的自富集作为多种群现象的可行解决方案。
2015-07-20 astro-ph.GA
The [α/Fe]-[Fe/H] relation in the E-MOSAICS simulations: its connection to the birth place of globular clusters and the fraction of globular cluster field stars in the bulge
球状星团（GC）的α元素丰度和星系的场星群编码了关于这些组成部分的形成的信息。利用E-MOSAICS宇宙学方法对25个银河系质量的~L* 星系及其GC进行了模拟，研究了场星和GC的[α/Fe]-[Fe/H]分布。GCs的[α/Fe]-[Fe/H]分布基本上与场星的分布一致，因此也可以作为星系[α/Fe]-[Fe/H]演化的示踪物。由于它们的恒星形成历史的差异，与恒星流（即最近被吸积的）相关的GC在固定的[Fe/H]下系统地降低[α/Fe]。因此，如果观察到GC的[Fe/H]的[α/Fe]较低，则该GC最近与矮星系一起吸积的可能性增加。场星[α/Fe]-[Fe/H]分布的形状有很大的范围，其中一个显著的星系子集呈现双峰分布，其中高[α/Fe]序列主要由球核中的恒星组成，其中很大一部分来自破裂的GC。我们计算了25个模拟星系的凸起部分的破坏GC的贡献，并找到0.3- 14%之间的值，这部分与星系的形成时间相关。这些分数的上限范围与银河系的观测推断测量值相一致，这表明在这方面银河系不是典型的L* 星系，在早期经历了异常快速的增长阶段。
2019-12-05 astro-ph.GA
Mass loss from massive globular clusters in tidal fields
大质量球状星团通过内部和外部过程失去恒星。内部过程主要包括两体弛豫，而外部过程包括与银河潮汐场的相互作用。我们使用三种不同的直接求和N-体代码，探索不同的银河系轨道和粒子数的N-体模拟这样的大规模集群。通过检查恒星能量变化的速率，当它从星系团中脱离出来时，我们可以清楚地识别出两种我们称之为踢和扫的种群，它们分别通过星系团内部和外部潮汐场的两体相遇逃逸。我们发现，对于一个典型的晕球状星团在一个中等偏心的轨道上，扫比踢更常见，但总的质量损失率是如此之低，这些集群可以生存几十哈勃倍。不同的N-体代码给出了大致一致的结果，但我们发现，数值文物可能会出现有关的时间步长参数的Hermite积分方案，即收敛结果所需的值是敏感的粒子数。
2021-03-24 astro-ph.GA
A Population of Non-Recycled Pulsars Orginating in Globular Clusters
我们在Boyles等人（2011）最近工作的基础上，探索了球状星团中长周期、显然不可回收的恒星的神秘种群。这个人口是很难解释，如果它是通过典型的核心坍缩超新星形成的，导致许多作者援引电子捕获超新星。Boyles等人只研究了星团中的非循环星，而我们关注的是那些起源于星团，但由于出生时受到的撞击而逃到银河系的星。由电子俘获超新星引起的反冲的大小并不为人所知，所以我们探索了各种模型的反冲速度分布和人口的大小。最现实的模型是那些反冲速度<~ 10 km/s的模型，其中恒星的数量与星系团的光度成比例（作为星系团质量的代理）。这与其他对电子俘获超新星反冲速度的估计非常一致。我们模拟了一些大面积的脉冲星调查，以确定是否可以确定人口起源于集群的脉冲星是从正常的磁盘脉冲星分开。我们发现，可以使用的人口的空间和运动学特性，但只有当大量的historars被检测到。事实上，即使是最乐观的调查进行与未来的平方公里阵列可能会发现总人口的10%以下，因此，将这些识别为一个单独的群体的前景目前是穷人。
2012-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
A stellar-mass black hole population in the globular cluster NGC 6101?
Dalessandro等人在银河系球状星团NGC 6101中观测到类似的蓝离散星和主序星的分布，并将这一特征解释为该星团没有质量分离的迹象。使用直接N体模拟，我们发现，一个显着的量的质量分离，预计与NGC 6101的质量，半径和年龄的集群。因此，不能用星系团还没有动态演化的论点来解释没有质量分离的现象。通过改变恒星质量黑洞的保留分数，我们发现，在具有高黑洞保留分数的星系团中（超新星爆发后>50%，动力学演化后>50%），分离是不可观察的。然而，所有的模型星团都有相同数量的质量分离，即恒星和残骸的平均质量随着距离中心的距离而下降。我们还讨论了如何运动学可以用来进一步限制恒星质量的黑洞人口的存在，并将其与中等质量黑洞的影响区分开来。我们的结果意味着黑洞的反冲速度低于中子星的反冲速度。NGC 6101在动力学演化过程中的大滞留分数可以解释为它是在银河系卫星中以大初始半径形成的。
2016-09-06 astro-ph.GA
Origin of High Dark Remnant Fractions in Milky Way Globular Clusters: The Crucial Role of Initial Black Hole Retention
本研究探讨银河系球状星团高暗遗迹分数的起源，通过直接N体模拟发现黑洞初始低 natal kick 是关键，其形成的黑洞子系统通过能量释放改变遗迹抛射率，可准确再现观测结果。
2025-08-16 astro-ph.GA
Natal Kicks from the Galactic Center and Implications on their Environment and the Roman Space Telescope
本文研究了银河系中心超大质量黑洞附近致密天体诞生反冲对其轨道与密度分布的影响，预测30-70%致密天体将脱离束缚，并提出罗曼空间望远镜可借此区分反冲机制。
2024-08-28 astro-ph.GA
MOCCA-SURVEY database I. Accreting white dwarf binary systems in globular clusters -- II. Cataclysmic variables -- progenitors and population at birth
这是与灾变变星（CV）和相关天体相关的一系列论文中的第二篇，这些变星和相关天体是用MOCCA蒙特卡罗代码模拟球状星团演化形成的。我们研究我们的模拟CV人口在整个集群演化的属性。我们发现，动态扩展的范围内的二元CV祖属性，导致CV形成的二元祖细胞，否则不会成为CV。在我们的模拟CV的形成率可以分为两个制度：一个初始的爆发（$\lesssim$ 1 Gyr）与最大质量的白矮星的形成，其次是一个几乎恒定的形成率。无论采用何种初始条件，此结果都适用于所有模型，即使大多数CV是动态形成的。鉴于星系团年龄依赖的CV属性，我们认为，直接比较观察到的银河场CV可能会产生误导，因为星系团CV可以高达4倍以上的年龄比他们的领域同行。我们的研究结果还表明，主要是由于不稳定的传质，在我们的模拟中形成的一些CV被破坏之前，目前的一天。最后，一些场CV可能起源于球状星团，正如我们在模拟中所发现的那样，尽管相对于整个银河场CV的人口，这种逃逸者的比例应该很小。
2016-12-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
On The Birth Masses of the Ancient Globular Clusters
迄今为止研究的所有球状星团（GC）都显示出轻元素丰度存在内部变化的证据。这些变化被解释为GC内多个恒星形成事件的证据，第二次事件至少部分地由第一代恒星的AGB恒星喷出物提供燃料。从这个看似合理的场景中出现的一个主要难题是，与恒星形成的第二幕相关的恒星比例被观察到比标准IMF预期的要大得多。目前的工作调查这种紧张局势的建模观察到的反相关[Na/Fe]和[O/Fe] 20银河系GC。如果保留的AGB喷出物的丰度模式不依赖于固定[Fe/H]时的GC质量，则发现当前GC恒星质量中由纯AGB喷出物组成的部分f_p与GC质量之间存在很强的相关性。该分数从低质量（10^4.5 Msun）的0.20到高质量（10^6.5 Msun）的0.45不等。与纯AGB喷出物相关的质量分数与星团诞生时的总质量直接相关;因此可以推导出恒星初始质量和当前质量之间的比值。假设恒星的形成效率为50%，观测到的Na-O反相关性意味着GC在诞生时的质量至少要大10-20倍。这些系数是下限，因为任何质量损失机制，消除第一和第二代恒星相等将保持f_p不变。f_p的质量依赖性可能是因为低质量GC不能保留所有的AGB喷出物从第一代恒星。最近的观测中年龄的LMC集群元素丰度的重新解释，并显示出与这一基本情况是一致的。目前对这些趋势缺乏令人信服的解释。
2012-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Where did the globular clusters of the Milky Way form? Insights from the E-MOSAICS simulations
球状星团（GC）通常是古老的，大多数形成于z >~ 2。这使得理解它们的出生环境变得困难，因为它们通常太远而不能以足够的角分辨率观察以解析GC出生位点。使用25个宇宙学放大模拟银河系的星系从E-MOSAICS项目，与物理动机的模型，恒星形成，反馈，和GC的形成，演化和破坏，我们确定了现今GC的诞生环境。我们发现，这些星系中大约有一半的GC是在z ~ 2 - 4之间原位形成的（52.0 +/-1.0%），在湍流的高压盘中，由气体供给，这些气体在没有通过维里激波或反馈强烈加热的情况下被吸积。少数GC的形式在合并（12.6 +/-0.6%的主要合并，和7.2 +/-0.5%的次要合并），但我们发现，合并是重要的保存GC今天看到的喷射他们从他们的出生，高密度星际介质（ISM），原GC迅速摧毁由于ISM子结构的潮汐冲击。这种混乱的历史等级星系组装的行为混合的空间和运动学分布的GC通过不同的渠道形成的，使得它难以使用可观察到的GC属性来区分GC形成的合并所形成的平滑吸积，以及类似的GC形成的原位从那些形成的非原位。这些结果提供了GC形成的简单图像，其中GC是典型的、富含气体的星系中正常恒星形成的自然结果，这些星系是现代星系的祖先。
2020-05-11 astro-ph.GA
The state of globular clusters at birth: emergence from the gas-embedded phase
本文讨论了De Marchi，Paresce & Pulone等人报道的团簇浓度c与现今质量函数（PDMF）斜率α之间的相关性的来源。这种关系可以从普适的初始条件中重现，并结合一些随时间改变团簇结构和质量函数的动力学机制，或者它必须在团簇寿命的早期出现，例如在团簇形成的气体嵌入阶段。分别用MOCCA和NBODY 6程序对球状星团的演化进行了Monte Carlo和N体模型的组合，我们探索了一些可能影响观测到的关系的动力学机制.对于这里考虑的初始条件的范围内，我们的结果是一致的一个普遍的初始二元分数\approx 10%（这并不，但是，排除100%）和一个普遍的初始恒星质量函数类似的标准Kroupa分布。在c-α关系中观察到的大部分色散可以归因于两体弛豫和银河潮汐。然而，动力学过程本身不可能复制的浓度分散，我们需要至少有一些初始浓度和总集群质量之间的相关性。我们认为，这一趋势的起源可能与集团演化的气体嵌入阶段有关。
2014-11-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Fast Dynamical Modelling of Milky Way Globular Clusters -- II. Impacts of Black Hole Prescriptions
Saint Mary’s University（圣玛丽大学）；Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学）；ICREA（加泰罗尼亚高级研究院）；Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)（加泰罗尼亚空间研究所）；Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Institut für Theoretische Astrophysik（海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所）；Max Planck Institute for Astronomy（马克斯·普朗克天文学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University of Heidelberg（海德堡大学物理与天文系）
本研究通过多种黑洞形成与踢出处方拟合银河系球状星团，发现初始密度与黑洞质量分数线性相关，且模型结果对处方稳健，影响双黑洞并合与中等质量黑洞增长。
2026-09-11 astro-ph.GA
Stellar-Mass Black Holes in Globular Clusters: Dynamical Consequences and Observational Signatures
球状星团中大量的恒星质量黑洞对主星团的动力学演化和观测性质有着重要的影响。使用从一个大的数值模拟的结果，我们确定的关键成分，以维持相当大的人口的BH在GC的哈勃时间。我们发现，虽然BH natal kick处方是必不可少的，在GC中的BH的初始保留分数的确定，BH的长期生存是由GC的大小，初始中心密度和半质量弛豫时间。包含许多BH的模拟GC模型的特征在于相对低的中心表面亮度，大的半光和核心半径值。我们还讨论了新的方法来比较模拟结果与现有的观测数据，以确定最有可能包含许多BH的GC。
2019-07-31 astro-ph.GA
No velocity-kicks are required to explain large-distance offsets of Ca-rich supernovae and short-GRBs
爆炸瞬变的环境将它们的祖先与底层的恒星星族联系起来，为它们的起源提供了关键线索。然而，一些富钙超新星（SNe）和短伽马射线暴（sGRB）似乎位于遥远的位置，远离其宿主星系的恒星星族，挑战我们对它们的起源和/或物理演化的理解。这些发现激发了一些模型，这些模型认为，要么是大的速度反冲被赋予了它们的祖先，使它们能够传播到很远的距离并到达遥远的位置;要么是它们形成了密集的球状星团，居住在晕中。在这里，我们表明，相反，这些瞬变的大空间偏移自然解释的高度扩展的基础恒星星族在（主要是早期类型）星系晕，通常错过了，因为他们只能通过超深/堆叠图像识别的意见。因此，没有大的速度踢，也没有晕球状星团的环境是必要的，以解释这些瞬变的起源。这些发现支持白矮星上的热核爆炸，富含Ca的SNe祖细胞的起源，以及sGRB祖细胞没有/小的出生踢。由于早型星系包含较老的恒星星族，由较老的恒星星族产生的瞬变会有较大比例的早型星系宿主，因此在大偏移距处有较大比例的瞬变。这是验证了我们的结果sGRB和富钙SNe显示不同的偏移分布在早期与晚型星系。此外，一旦划分为早型和晚型星系，不同瞬变的偏移量分布是一致的。最后，我们指出，对其它瞬变过程（如Ia-SNe或FRB）的偏移分布的研究也应该同样考虑宿主星系类型。
2021-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Non-Recycled Pulsars in Globular Clusters
通过蒙特卡罗模拟和频率统计技术，我们对起源于球状星团的非循环星的数量进行了限制。我们设定了不可回收的星系团的出生率上限，并预测有多少可能留在星系团中，有多少可能逃离星系团的潜力，并进入银河系的领域。
2011-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Search for the evolutionary relationship between Galactic globular and open clusters using data from the Gaia DR2 Catalog
大质量天体如球状星团穿过银盘时，会触发恒星形成过程，导致疏散星团的诞生。在这里，我们分析了球状星团和疏散星团之间这种可能的演化关系。为了寻找天体之间最接近的关系，我们计算了150个银河系球状星团和232个疏散星团（小于1亿年）的自行轨道，这些轨道来自盖亚DR 2目录。轨道计算使用最近修改的三个组件（磁盘，凸起和晕）轴对称Navarro-Frenk-White势，这是补充非轴对称酒吧和螺旋密度波的潜力。我们得到了一个新的估计频率的球状星团的影响银河系的磁盘，这是等于4事件的100万年。在所考虑的情景的框架内，我们强调了以下九对球状星团和疏散星团，在最近的1亿年里，在银河系盘与一个球状星团相交时，它们的距离在1千秒差距以内：NGC 104 -特纳3，NGC 104 - NGC 6396，NGC 104 -鲁普雷希特127，NGC 5139 - Trumpler 17，NGC 5139 - NGC 6520，NGC 6341 - NGC 6613，NGC 6838 - NGC 6520，NGC 7078 - NGC 7063，NGC 6760 - Ruprecht 127。
2019-07-25 astro-ph.GA
Direct N-body simulations of globular clusters -- III. Palomar\,4 on an eccentric orbit
帕洛玛4是一个低密度球状星团，目前的质量为$\approx30000 M_{\odot}$，位于银河系外晕，其两体弛豫时间为哈勃时间。然而，它是强烈的质量分离，并包含一个恒星质量函数耗尽低质量恒星。2004年要么是以这种方式诞生的，要么是非凡的动态进化的结果。由于两体弛豫不能单独解释这些特征，通过潮汐冲击增强的质量损失可能对1944年产生了强烈的影响。在这里，我们计算一个网格的直接N体模拟模型在银河系内的各种偏心轨道上的潜力，找到可能的初始条件，重现其观测到的质量，半光半径，恒星MF斜率和视线速度色散。我们发现，双星4极有可能在一个偏心轨道上运行，偏心率为$e\approx 0.9$，近心距为$R_p\approx5$ kpc。在这种情况下，出生时所需的3D半质量半径类似于典型GC的平均尺寸（$R_h\approx4-5$ pc），而其出生质量约为$M_0\approx10^5 M_{\odot}$。我们还发现星团恒星之间存在高度的原始质量分离，这似乎在我们考虑的每一种情况下都是必要的。因此，利用潮汐效应来约束双星4轨道的近银河距离，我们预测双星4的自行应在$-0.52\leqμ_δ\leq-0.38$ mas\，yr $^{-1}$和$-0.30\leqμ_{α\cosδ}\leq-0.15$ mas\，yr $^{-1}$范围内。
2017-01-22 astro-ph.GA
Back to the Future: Estimating Initial Globular Cluster Masses from their Present Day Stellar Mass Functions
我们使用N-体模拟模拟的12陀螺仪的演化的一套星团具有相同的初始恒星质量函数的初始集群的质量，大小和轨道的范围内。我们的模型再现了在银河系球状星团人口中观察到的当今全球恒星质量函数的分布。我们发现，一个星团的恒星质量函数的斜率是强烈相关的质量，集群已经失去了一部分，独立的集群的初始质量，几乎独立于其轨道和初始大小。因此，如果初始恒星质量函数已知，质量函数-初始质量关系可以用来确定星系团的初始总恒星质量。我们应用这里提出的质量函数-初始质量关系，在假定一个普适的Kroupa初始质量函数的情况下，确定了33个银河系球状星团的初始恒星质量。我们的研究表明，球状星团的初始质量平均比它们现在的质量大4.5倍，有三个星团在出生时的质量比现在大10倍。
2015-08-11 astro-ph.GA
A concordance model of neutron star kicks
California Institute of Technology（加州理工学院）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics（马尼·L·巴乌米克理论物理研究所）
本研究构建中子星出生踢的协调模型，结合Gaia和Be+NS双星及孤立脉冲星数据，发现双峰分布可统一解释各群体，并预测低速踢仅占10%但主导双星形成，且约束了前身星及三星系统存活率。
2026-11-03 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Taking apart the dynamical clock. Fat-tailed dynamical kicks shape the blue-straggler star bimodality
在球状星团中，蓝离散星比普通恒星重，因此动力学摩擦强烈地影响着它们。BSS的径向分布，标准化为参考人口，出现双峰的一部分银河系GC，在核心的密度峰值，一个突出的区域，避免在中间半径，并再次较高的密度在郊区。回避区似乎位于更大的半径更宽松的主机集群，作为一种动态时钟。我们使用一种新的方法来计算动态摩擦和扩散下的BSS径向分布的演变。我们发展我们的BSS的平均集团的潜力下的动力学摩擦加上随机波动力，解决朗之万方程与Mannella准辛计划。这相当于一种新的模拟方法，它比直接N体代码快得多，也简单得多，但保留了它们的主要功能：由强（如果不频繁的话）反冲驱动的扩散。我们计算径向分布的初始未隔离BSS规范化的参考人口作为时间的函数。我们追踪其最小值的演变，对应于回避区。我们比较了从高斯分布提取的踢下使用Holtsmark分布获得的演变。后者是一个厚尾分布，它正确地模拟了近距离引力相遇的影响。我们发现，只有当使用Holtsmark分布时，回避区才随着时间的推移而向外移动，正如根据观察所预期的那样。因此，近距离相遇的正确表示对于再现系统的动力学至关重要。我们确认和扩展先前的结果表明，如何动态时钟指示器取决于动力摩擦和有效的扩散动力遇到。
2020-08-23 astro-ph.GA
Probing the origin of the kilonova candidate GRB 230307A: analysis of host galaxy and offset
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas（巴西中心物理研究）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）；Institute of Physics, Federal University of Rio de Janeiro（里约热内卢联邦大学物理研究所）；Observatório do Valongo/UFRJ（瓦隆戈天文台/里约热内卢联邦大学）；Universidade Federal de Santa Catarina（圣卡塔琳娜联邦大学）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学宇宙科学研究所）
研究GRB 230307A的宿主星系及其与千新候选体的偏移，分析双中子星合并的可能性及宿主星系质量模型。
2026-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
The long and the short of it: modelling double neutron star and collapsar Galactic dynamics
这里介绍的工作检查人口的双紧凑的二进制系统和潮汐增强的双星。我们利用BINPOP和BINKIN，最近开发的人口综合软件包的两个组成部分。结果集中在二进制和空间进化的人口特征的相关性。脉冲星和长持续时间伽马射线暴观测与我们的模型一致使用，得出以下结论：双中子星双星可以在几百万年的时间尺度上迅速合并（远低于观测到的双中子星种群），这些模型中的共同包层演化是双中子星形成中非常重要的阶段，而观测到的长伽马射线暴投射距离比我们模拟的合并双中子星和双星星系群更集中。更好的协议被发现与矮星系模型，虽然结果是密切相关的假设出生径向分布。在我们的模型中，双中子星种群的诞生率范围为400万~ 1.6亿亿年，合并率范围为300万~ 1.5亿年。速率的上限和下限分别由电子俘获超新星踢向中子星和降低共包络效率引起。我们的双黑洞合并率表明，黑洞应该在出生时接受不对称的踢。
2010-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of natal kicks on galactic r-process enrichment by neutron star mergers
我们研究银河系的快速中子捕获（r-过程）元素的宇宙学，磁流体动力学模拟银河系质量的星系富集。我们包括各种各样的富集模型，无论是中子星合并或一种罕见的核心崩溃超新星类作为唯一的r-过程的来源。在宇宙学模拟中，我们第一次实现了中子星的出生踢的飞行，以研究他们的影响。有了反冲，中子星合并更有可能发生在星系盘之外，但双星在合并之前的旅行距离也取决于反冲速度分布和中子星合并延迟时间分布的形状。在我们的基准模型中，中位r-过程丰度比略低，当包括踢时，金属丰度的趋势略陡。在一个“优化”的模型中，为了更好地匹配观测结果，早期中子星合并的速率更高，r过程丰度的中位数相当不受反冲的影响。在这两个模型中，r-过程丰度的分散与出生踢大得多，特别是在低金属丰度，从而产生更多的r-过程增强型恒星。我们实验了一系列的反冲速度，发现随着速度的降低，散射减少，但仍然大于没有natal踢。我们讨论的可能性，所观察到的分散在r-过程的丰度主要是由出生踢消除r-过程的来源远离其出生地，使富集更不均匀，而不是通常的解释，分散是由其生产源的稀有性。
2022-03-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
An analytical approach to binary populations in globular clusters
Northwestern University（西北大学）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
本文通过分析方法表明，球状星团中双星分数低是由于动力学溶解软原生双星，研究强调恒星黑洞在塑造星团双星人口中的关键作用。
2026-04-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Analyzing the Galactic pulsar distribution with machine learning
我们探索通过机器学习推断银河系中子星种群属性的可能性。特别是，在本文中，我们专注于他们的动力学特性，并表明，人工神经网络是能够估计高精度的参数，控制当前的位置的一个模拟人口的mockpopulationsofmartars。为了这个目的，我们实现了一个简化的人口合成框架（选择偏差在这个阶段被忽略），并集中在出生踢速度分布和出生距离银河平面的分布。通过改变这些并及时发展脉冲星轨迹，我们生成了一系列用于训练和验证适当结构的卷积神经网络的模拟。我们证明，我们的网络是能够恢复的参数，约$10^{-2}$的平均相对误差的踢速度和银河系的高度分布。我们讨论了我们的理想化的方法的局限性，并研究了一个玩具问题，引入选择效应的现象学的方式，将观察到的自行216孤立的行星。我们的分析强调，将具有精确自行测量的中子星样本增加$\sim$ 10倍，这是平方公里阵列未来的突破之一，我们可能成功地通过机器学习以高精度约束银河系中中子星的出生空间和反冲速度分布。
2021-06-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
A critical assessment of models for the origin of multiple populations in globular clusters
为了解释在球状星团（GC）中观测到的化学异常（以及由此产生的复杂的颜色-星等图）的起源，人们提出了许多方案，即AGB方案、快速旋转大质量恒星方案、超大质量恒星方案和早期盘吸积方案。我们将这些情景的预测与一系列观测（包括年轻大质量星系团（YMC），化学模式和GC人口属性）进行比较，发现所有模型都与观测不一致。特别是，YMCs没有显示出恒星形成的多个时代的证据，并且似乎在~ 300万年前就没有气体了。此外，GC中显示的化学模式以标准核合成产率无法复制的方式从一个到另一个。最后，我们表明，“质量预算问题”的情况下，不能解决调用沉重的集群质量损失（即集群是10-100倍，更大的质量在出生时），因为这个解决方案，使基本的预测GC人口与观察不一致。我们的结论是，没有一个提出的方案可以解释多人口现象，因此需要替代的理论。
2015-10-05 astro-ph.GA
The Youngest Globular Clusters
很可能所有的恒星都是在星团中诞生的，但大多数星团并不是结合在一起的，而是分散的。我们银河系中的许多原星团都不可能发展成长寿的束缚星团。在星暴星系中看到的超级星团（SSC）更大，更紧凑，生存的机会更大。SSC的诞生和早期发展发生在分子云深处，在这个关键阶段，嵌入的星团对光学或紫外观测是不可见的，但通过它们激发的无线电红外超星云（RISN）进行研究。我们回顾嵌入式集群的观测，并确定RISN在10 Mpc的令人兴奋的集群有一百万太阳质量或更多的几个立方秒差距的体积，这是很可能不仅生存的绑定集群，但演变成大规模和紧凑的银河球状体的对象。这些星团的特点是非常高的恒星形成效率eta，至少比银河系中看到的百分之几高出10倍，可能是由于它们的宿主星系经历了剧烈的扰动。我们回顾了最近的观察RISN中的电离气体的运动学显示通过低密度通道在周围的分子云流出，这可能会保护云从嵌入式HII区域的反馈。
2014-12-02 astro-ph.GA
How stars in globular clusters reveal the depletion of the Spite plateau of lithium
我总结了15年来对球状星团中恒星表面丰度的研究结果。球状星团恒星为塑造斯皮特高原及以外恒星表面丰度的物理过程提供了独特的视角，因为人们可以研究处于不同进化阶段且出生时成分相同的恒星。主要结果是发现了重元素（Mg、Ca、Ti、Cr、Fe、Ba）表面丰度的观测趋势，其范围从~0.1 dex（M4 at [Fe/H]=-1.1）到~0.3 dex（M30 at [Fe/H]=-2.3），关闭星和次巨星的丰度通常低于巨星。任何试图通过恒星物理学解决宇宙学锂差异的模型都必须同时描述矮星和巨星之间的这些系统性重元素趋势。通过一些额外的混合调节的原子扩散模型确实可以解释观察到的丰度趋势，并对锂的耗尽进行定量预测。推测的Spite-plateau恒星的诞生云锂丰度高出约0.3 dex，留下一个小的（约0.15 dex）名义偏移的原始值。
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of long-lived globular cluster stars III. Effect of the initial helium spread on the position of stars in a synthetic Hertzsprung-Russell diagram
上下文球状星团中有许多长寿的低质量恒星，它们的起源仍然是一个悬而未决的问题。已经提出了几种方案来解释相关的光度和光谱特性。例如，他们对第二星群恒星的最大氦丰度的预测不同，这些恒星在出生时可以继承第一星群不同类型恒星对星团内部的污染。目的。我们提出了富氦恒星在现今球状星团中的分布，正如在快速旋转大质量恒星情景（FRMS）的原始框架中所预期的那样。我们关注NGC 6752。(to（续）
2016-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Dynamical Evolution of Stellar Black Holes in Globular Clusters
我们目前对恒星初始质量函数和大质量恒星演化的理解表明，年轻的球状星团可能已经形成了数百到数千个恒星质量的黑洞，这些黑洞是初始质量来自$\sim 20 - 100\, M_\odot$的恒星的残余物。超新星爆炸产生的诞生反冲可能会将一些黑洞从它们的诞生星团中弹射出来，但大多数应该会被保留下来。利用Monte Carlo方法研究了含有大量恒星黑洞的球状星团的长期动力学演化。我们描述了42个模型的数值结果，涵盖了一系列现实的初始条件，包括高达$1.6\times10^6$星。在几乎所有的模型中，我们发现相当数量的黑洞（直到$\sim10^3$）一直保留到现在。这与以前的理论预期形成了鲜明对比，理论预期大多数黑洞应该在几个Gyr内动态弹出。这种差异的主要原因是，由黑洞驱动的核心坍缩（通过斯皮策“质量分离不稳定性”）很容易通过三体过程逆转，并且只涉及少数质量最大的黑洞，而质量较低的黑洞仍然与远离中心尖点的普通恒星混合。因此，恒星黑洞的快速分离并不像以前经常假设的那样，导致大多数黑洞长期物理分离成一个动态解耦的内核。结合最近在银河系球状星团中探测到的几个黑洞X射线双星候选者，我们的研究结果表明，恒星黑洞在今天的许多球状星团中仍然可能大量存在，它们可能在塑造许多星团的长期动力学演化和当今的动力学结构方面发挥重要作用。
2014-12-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Neutron Star Mergers as the Main Source of R-process: Natal Kicks And Inside-Out Evolution to The Rescue
中子星合并是目前最有希望的\textsl{r} -过程的来源，这要归功于GW 170817的发现。估计的发生频率和每次合并的质量喷射量表明，BNSM本身可以解释银河系中所有的\textsl{r}过程富集。然而，[Fe/H] $\gtrsim -1$在太阳附近的盘星的[Eu/Fe]与[Fe/H]的下降趋势与标准延迟时间分布（DTD）$\propto t^{-1}$的BNSM预期的平坦趋势不一致。这导致了一种建议，即需要额外的来源或修改BNSM的DTD以匹配观察结果。利用银河系动力学程序\textsc{galpy}和一个单区银河系化学演化模型\textsc{omega}的结果，研究了中子星双星诞生过程中的出生反冲对银河系中\textsl{r}过程元素Eu化学演化的影响.我们表明，当关键输入从模拟的内部到磁盘的演变与出生踢相结合，BNSMs可以自然地再现所观察到的下降趋势[Eu/Fe]与[Fe/H]在太阳附近，而不需要修改的DTD或额外的\textsl{r}过程源。
2020-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kinematic constraints on the ages and kick velocities of Galactic neutron star binaries
本研究通过追踪银河系双中子星在银河系中的运动轨迹，结合蒙特卡洛方法估计运动学年龄，发现其轨道偏心率与初始踢出速度密切相关，并约束了其踢出速度分布峰值约为40-50 km/s。
2024-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Hydrostatic and explosive $α$-element chemical abundances of Milky Way globular clusters, halo substructures, and satellite galaxies
本文基于APOGEE数据对比银河系球状星团、晕子结构及卫星星系的静力学与爆发性α元素丰度比，发现球状星团与晕子结构hex ratio相似且高于矮卫星星系，并揭示其随金属丰度和年龄的变化趋势。
2025-08-27 astro-ph.GA
On the Reionization-Era Globular Cluster in Low-Mass Galaxy Eridanus II
本文利用 Hubble Space Telescope 档案数据测量了低质量星系 Eridanus II 及其球状星团的恒星形成历史与性质，发现两者均为再电离时期遗迹，并指出考古学研究是探测此类低质量系统星团形成的唯一途径。
2023-03-20 astro-ph.GA
A Possible Solution for the $M/L-\mathrm{[Fe/H]}$ Relation of Globular Clusters in M31. II. the Age-Metallicity Relation
这是一系列论文中的第二篇，我们提出了一个新的解决方案，以协调单恒星星族（SSP）模型的预测与观测到的恒星质量光（$M/L$）比的球状星团（GCs）在M31和它的趋势相对于$\mathrm{[Fe/H]}$。在目前的工作中，我们的重点是年龄和金属丰度的GC之间的经验关系和它对$M/L$比的影响。假设M31 GC的年龄与其金属丰度之间存在反相关关系，我们发展了GC的动力学SSP模型，以建立$M/L$比值（在$V$和$K$波段）与金属丰度之间的关系。然后，我们证明了所建立的$M/L-\mathrm{[Fe/H]}$关系与M31 GC的关系完全一致。在我们的模型中，我们考虑了由Marks等人独立从银河系GC和超致密矮星系导出的依赖于星系团诞生密度和金属丰度的正则初始质量函数（IMF）和顶重IMF。我们的结果表明，依赖于密度和金属丰度的顶重IMF，年龄和金属丰度之间的反相关，恒星演化和标准动力学演化的结果与观测到的M31 GC的$M/L-\mathrm{[Fe/H]}$趋势最吻合。
2017-03-14 astro-ph.GA
Universal depletion of metal-poor globular clusters in inner galaxy regions: Fossil record of black hole retention
研究发现银河系内金属贫乏球状星团的普遍耗尽现象，归因于黑洞保留与潮汐力共同作用，揭示了星系形成与演化机制。
2025-11-19 astro-ph.GA
Dynamical friction in globular cluster-rich ultra-diffuse galaxies: the case of NGC5846-UDG1
包含大量球状星团（GC）样本的超弥散星系提供了一个检验星系动力学理论预测的机会。NGC 5846-UDG 1是一个很好的例子，它有几十个GC候选者的高质量样本。我们发现，所观察到的分布的GC在NGC 5846-UDG 1是暗示质量偏析引起的引力动力学摩擦。我们提出了简单的分析计算，支持一系列的数值模拟，自然地解释所观察到的GC质量和径向位置的现今模式。根据对出生时GC种群的一些假设，分析支持NGC 5846-UDG 1存在于大质量暗物质晕中的可能性。这是一个例子，使用GC丰富的系统作为动态（除了运动学）示踪剂的暗物质。
2022-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Theory for Neutron Star and Black Hole Kicks and Induced Spins
本研究通过20个三维核心坍缩超新星模拟，揭示了中子星、黑洞反冲速度与前身星致密性等的关联，探讨了自旋特性及对双中子星存续等的意义。
2024-01-31 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Early Disc Accretion as the Origin of Abundance Anomalies in Globular Clusters
球状星团（GC），曾经被认为是简单的恒星星族（即所有恒星具有相同的年龄和化学丰度），现在已知拥有各种异常，如颜色星等图中的多个离散（或扩散）种群和轻元素的丰度变化（例如，Na、O、Al）。已经提出了多种模型来解释观察到的异常，尽管所有模型都有严重的缺点（例如，要求恒星和GC的非标准初始质量函数最初比今天观测到的质量大10-100倍）。这些模型也不同意对今天形成的大质量星团的观测，这些星团没有显示出显着的年龄分布，也没有气体/尘埃。在这里，我们提出了一个模型的GC的形成，低质量的前主序星（PMS）的恒星吸积丰富的物质释放相互作用的大质量的二元和快速旋转的恒星到他们的拱星盘，并最终到年轻的恒星。正如以前的研究所示，吸积物质与GC中观察到的异常丰度和模式相匹配。所提出的模型不需要多代恒星形成，符合今天形成的大质量星团的已知性质，并解决了“质量预算问题”，而不需要GC在出生时就有更大的质量。潜在的警告模型以及模型预测进行了讨论。
2013-09-13 astro-ph.GA
Implications of recoil kicks for black hole mergers from LIGO/Virgo catalogs
LIGO/Virgo合作的第一和第二个引力波瞬态目录包括$50$确认的合并事件，来自第一，第二和第三次观测运行的前半部分。我们计算反冲踢的分布赋予合并残余物和估计其保留概率在各种天体物理环境中的最大祖自旋（$χ_{\rm max}$）的函数，假设LIGO/处女座二进制黑洞（BBH）合并催化的动态组装在一个致密的星团。我们发现，对于$0.1$，$0.3$，$0.5$，$0.8$的最大祖自旋，平均反冲分布分别在$150$ km s $^{-1}$，$250$ km s $^{-1}$，$350$ km s $^{-1}$，$600$ km s $^{-1}$附近达到峰值.只有逃逸速度为$\gtrsim 100$ km s $^{-1}$的环境，如在银河系核星团以及最大质量的球状星团和超级星团中发现的那样，才能有效地保留LIGO/室女座BBH人口的合并残余，即使是低祖先自旋（$χ_{\rm max}=0.1$）。在高祖先自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.5$）的情况下，只有质量最大的核星团才能保留合并产物。我们还发现，如果GW 170729，GW 190412，GW 190519和GW 190620的祖先是中等自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.3$），而GW 190517的祖先是快速自旋（$χ_{\rm max}\gtrsim 0.8$），则可以再现有效自…
2021-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Globular cluster abundance patterns inherited from giant molecular clouds
研究球状星团轻元素丰度差异及反相关性成因，用宇宙辐射流体动力学模拟，发现巨分子云内部丰度模式可再现球状星团关键特征，表明球状星团化学丰度模式可从星际气体继承，为高红移星系化学富集等提供化石记录。
2026-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Shadows of the Colossus: Hierarchical Black Hole Mergers in a 10-million-body Globular Cluster Simulation
University of California, San Diego（加州大学圣迭戈分校）；Northwestern University（西北大学）
本研究通过1000万体模拟展示大规模球状星团中分层黑洞并合的可能性，产生质量达250个太阳质量的黑洞，为理解高质量黑洞形成提供新视角。
2026-02-09 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
The Birth and Early Feedback of Massive Star Clusters Across the Local Universe
University of Kentucky（肯塔基大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；University of Maryland（马里兰大学）；National Radio Astronomy Observatory（国家射电天文台）；University of Florida（佛罗里达大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Center for Cosmology and Astroparticle Physics（宇宙学与高能物理中心）；Rochester Institute of Technology（罗切斯特理工学院）；University of Kansas（堪萨斯大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Observatorio Astronómico Nacional (IGN)（国家天文观测台（西班牙地理与国家测绘研究所））；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；UK ALMA Regional Centre Node, Jodrell Bank Centre for Astrophysics（英国ALMA区域中心节点，乔德尔班克天体物理学中心）
本研究针对当前大质量星团形成与早期反馈的研究局限，提出ALMA2040计划将开展质量完备的高分辨率巡天，实现从单个案例到统计测量的研究范式转变，解决YMC形成的关键未解问题。
2026-10-16 astro-ph.GA astro-ph.IM
Searching for the extra-tidal stars of globular clusters using high-dimensional analysis and a core particle spray code
三体相互作用可以将恒星从球状星团的核心弹射出来，使它们作为潮外星进入星系晕。虽然寻找潮外恒星对于理解星团演化至关重要，但将孤立的潮外恒星与它们的诞生星团联系起来是非常困难的。在这项工作中，我们提出了一种新的方法，包括高维数据分析和粒子喷雾代码，以确定任何银河系球状星团使用M3作为一个案例研究的潮外星。使用t-随机邻域嵌入（t-SNE）和均匀流形近似和投影（UMAP）机器学习降维算法，我们首先在APOGEE DR 17数据目录中识别出一组103个潮汐外候选者，其化学丰度类似于M3恒星。为了确认每个候选人的潮汐外性质，我们介绍corespray -一个新的基于Python的三体粒子喷雾代码，模拟任何银河系球状星团的潮汐外恒星。使用盖亚EDR 3自行和APOGEE DR 17径向速度，我们采用多元高斯建模和极端反卷积，以确定更有可能与corespray模拟的M3潮汐外恒星的分布相关联的潮汐外候选者。通过这些方法，我们确定了10个新的高概率通过三体相互作用在M3产生的潮外星。我们还探讨了是否有任何我们的潮汐外候选人是一致的，通过不同的动力学过程从M3弹射。corespray的未来应用将产生更好的理解核心动力学，恒星形成的历史和球状星团的双星分数。
2022-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Pulsar Population in Globular Clusters and in the Galaxy
本文综述了球状星团中脉冲星星族的一些基本性质，并与银河系盘中的脉冲星星族作了比较。GC中的中子星（NS）很可能是在高度对称的超新星（SNe）中形成的，而且似乎还在继续形成，很可能来自吸积诱导坍缩（AIC）。我回顾了许多脉冲星的发现，并讨论了一些特别好的填充GC和为什么他们是这样的。然后我讨论了一些特别有趣的物体，比如具有偏心轨道的毫秒双星（MSP），它们受到经过的恒星的严重扰动。其中一些系统，如NGC 1851 A和NGC 6544 B，几乎可以肯定是交换相互作用的结果，即，他们见证了最初创造大量MSP的过程。我还简要地回顾了年轻的GCs的存在所带来的问题（特别强调的一个子类的年轻的GCs，超高能MSP），这表明继续形成的NS在低速SNE。在最后一节中，我讨论了银河系中类似人口的可能性，并强调了一个特别有趣的案例，PSR J1903+0327，其中主要的中子星似乎已经形成了一个小速度踢和小分数质量损失。在电子捕获SNe中形成的具有初级NS的系统应该构成一个独特的低速银河系人口，在许多方面类似于GC人口。目前对银河平面的高分辨率调查应该能够清楚地检测到它。
2012-10-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Kick Velocities and Mass Function of Free-Floating Planets from Dynamical Ejection in Hierarchical Three-Body Systems
Milton Academy（米尔顿学院）；Department of Physics, University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校物理系）；Santa Cruz Institute for Particle Physics（圣克鲁兹粒子物理研究所）
该研究通过层级三体系统的 N 体模拟，探究自由漂浮行星的抛射速度与质量函数，明确了巨行星质量、偏心率等参数对抛射的影响，为解释银河系自由漂浮行星的观测特征提供了动力学依据。
2026-08-05 astro-ph.EP astro-ph.GA hep-ph
Revealing the Origins of Galactic Globular Clusters via Their Mg-Al Abundances
本研究提出利用球状星团原始种群的低 [Al/Fe] 特征作为化学示踪剂，在 [Mg/Fe]-[Al/Fe] 平面上区分原位与吸积星团，为银河系考古提供新方法。
2025-08-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The DRAGON simulations: globular cluster evolution with a million stars
介绍了DRAGON模拟项目，我们提出了直接$N$体模拟的四个大质量球状星团（GC）的$10^6$恒星和5个$\%$原始双星在一个高水平的精度和现实主义。GC演化是用NBODY 6 ++GPU计算的，遵循单个恒星和双星的动力学和恒星演化，中子星和黑洞的反冲，以及潮汐场的影响。我们调查的发光（恒星）和黑暗（暗淡的恒星和恒星残骸）GC组件的演变，并创建模拟观测（即光度学，颜色星等图，表面亮度和速度色散曲线）。通过将内部过程与可观察到的特征联系起来，我们强调了由黑洞（BH）组成的长寿“暗”核子系统的形成，这导致了两个组件的结构。内核由BH子系统主导，并在第一Gyr内经历核心坍塌阶段。它可以在恒星（发光）视线速度色散剖面中检测到。外部扩展核心-通常在（发光）表面亮度剖面中观察到-没有显示出塌陷特征，并且正在持续扩展。我们展示了如何国王（1966年）模型适合观察到的集群可能有助于识别后核心崩溃BH子系统的存在。对于像核心和半质量半径的全球观测值的直接模拟符合蒙特卡洛模型。初始质量函数的变化可能导致由早期质量损失的变化量和形成BH的数量驱动的显著不同的GC性质（例如密度分布）。
2016-02-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
A pulsar escaping an ancient open cluster via tidal stripping
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；Tsinghua University（清华大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；University of Alberta（阿尔伯塔大学）；INAF – Astrophysics and Space Science Observatory of Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）
通过定位脉冲星PSR J1921+3745到古老疏散星团NGC 6791的潮汐尾，结合N体模拟，发现超过95%的中子星已被弹出，而该脉冲星因低速度冲（电子俘获超新星形成）被保留数十亿年后被银河潮汐剥离，揭示了潮汐剥离是银河系中子星种群的一个来源。
2026-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Initial conditions for globular clusters and assembly of the old globular cluster population of the Milky Way
比较N体计算，包括原始的残余气体驱逐与观测到的性质的20个银河系球状星团（GC）的恒星质量函数（MF）已被测量，我们约束的时间尺度，其中嵌入对应的气体必须已被删除，恒星形成的效率的祖先云必须有和集群的潮汐场的强度必须已形成。这三个参数决定了残余气体排出过程中的膨胀和质量损失。应用恒星和动力学演化的校正后，我们发现出生集群的质量，大小和密度的GC样品和相同的数量的祖先气体云。星系团形成前的云核质量在10^5-10^7 Msun之间，半质量半径通常低于1 pc，最低可达0.2 pc。我们发现，低质量现今MF斜率，初始半质量半径和初始密度的集群与集群金属，揭示金属作为一个重要的参数驱动团簇形成和气体排出过程。这项工作预测，PD低浓度集群应该有一个更高的二进制分数比PD高浓度集群。由于最古老的GC是从银河系（MW）形成的早期残留物和派生的初始条件探测的环境中形成的集群，我们使用的结果作为一个新的工具来研究银河系内部GC系统的形成。我们实现了时间分辨的洞察力的前MW气体云的演化在短时间尺度（几百万年）通过集群金属丰度。结果表明是一致的收缩和自引力云，其中波动的前MW潜力随时间的增长。一个最初相对平滑的潮汐场演变成一个粒状的潜力内的动态时间尺度的崩溃云。
2010-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The incidence of binaries in Globular Cluster stellar populations
双星分数和轨道特征提供了恒星形成条件的指示，因为它们揭示了它们诞生的环境。多系统在低密度环境中比在高密度环境中更常见。在目前关于球状星团的形成及其多种群的争论中，研究它们所在种群的二进制发生率提供了关于它们出生的环境及其随后的动力学演化的关键信息。通过多年的观测活动，使用火焰在VLT，我们监测了968红巨星分支恒星的径向速度位于半光半径的10个银河系球状星团的样本。我们发现总共有21个径向速度变量被识别为{ \it bona fide}双星，双星分数为2.2% $\pm$ 0.5%。当将样本分离为第一代和第二代恒星时，我们发现双星的分数分别为4.9%、$\pm$ 1.3%和1.2%、$\pm$ 0.4%。通过模拟，考虑到可能的来源的偏见，在检测径向速度的变化，在两个人口，我们表明，差异是显着的，只有轻微的影响，这种影响。这种不同的双星分数强烈表明第一代和第二代恒星形成和演化的环境不同，后者出生在密度更大的环境中。因此，我们的结果强烈支持的想法，第二代形式在一个密集的子系统的中心的松散分布的第一代，（松散）二进制文件被有效地销毁。
2015-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Demographics of neutron stars in young massive and open clusters
星团似乎是中子星-中子星（NS-NS）和黑洞-中子星（BH-NS）双星组合的理想环境。这些双星是最有趣的天体之一，是引力波（GW）和伽马射线爆发的潜在来源。我们第一次使用高精度的N-体模拟年轻的大质量和疏散星团研究的起源和动力学演化的NS，在集群内具有不同的初始质量，金属丰度，原始的二进制分数，并处方紧凑的对象出生时踢。我们发现，NS的径向轮廓是由BH含量的集群，这部分淬火NS偏析由于BH燃烧过程中形成的。这使得大多数的NS都在可能形成NS-NS和BH-NS双星的密集星团区域之外。由于它们在出生时受到的速度冲击很大，大部分的NS逃离了宿主星团，它们的大部分保留人口由来自电子捕获超新星过程的$\sim 1.3$ M $_\odot$的NS组成。原始二进制分数和配对的细节可以模糊这种趋势。最后，我们发现，我们的模型的一个子集产生NS-NS合并，导致$\sim 0.01$- $0.1$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$在本地宇宙的速率，并计算的上限$\sim 3\times 10^{-2}$ -$3\times 10^{-3}$ Gpc $^{-3}$ yr $^{-1}$的BH-NS合并率。我们的估计比LIGO/Virgo目前的经验合并率小几个数量级，与最近对旧球状星团的估计一致。
2020-09-09 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Milky Way Globular Clusters: Nurseries for Dynamically-Formed Binary Black Holes
Sapienza, Università di Roma（罗马大学）；Tor Vergata, Università di Roma（罗马托尔维加塔大学）；INAF/Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）
研究提出自洽框架，结合银河系形成模型与球状星团人口合成代码，揭示动态形成双黑洞的起源与演化，发现约30%球状星团可能源自卫星星系，并展示高红移下双黑洞并合率增加。
2026-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
