Constraining young massive cluster properties with radio-continuum observations: The Arches cluster
Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC)(安达卢西亚天体物理研究所);Centro de Astrobiología, CSIC-INTA(天体生物学中心);School of Sciences, European University Cyprus(塞浦路斯欧洲大学理学院)
研究利用射电连续谱观测约束拱星团的年龄、质量和初始质量函数等关键参数。通过比较观测与模拟星团的射电通量密度分布,采用多种恒星演化模型和金属丰度进行模拟,确定了星团参数范围及IMF斜率,为表征银河系中心新发现的年轻大质量星团提供了有用信息。
2026-07-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Protoplanetary Disks in the Arches Cluster
大多数恒星形成于星团环境中。这些恒星最初被盘所包围,从盘中可能形成行星系统。在所有的星团环境中,星暴星团可能是我们银河系中对行星系统最不利的。强烈的恒星辐射和极端的密度有利于通过光蒸发和恒星碰撞快速破坏星周盘。发展的拱集群在银河系潮汐场的维里化模型,我们调查的影响,恒星相遇的拱盘在一个原型星爆集群。尽管它接近银河系中心的深层引力势,但只有一小部分成员逃脱,形成一对延长的潮汐尾。我们的模拟表明,遇到破坏三分之一的星周盘在第一个2.5万年的演化集群核心,优先影响最小和最大质量的恒星。这些事件的一小部分导致快速喷射和形成较弱的第二对潮汐尾,这是由盘贫恒星过度填充。从我们的研究中产生了两个预测:(i)如果不被光蒸发破坏,大质量的晚期B型和早期O型恒星的原行星盘最有可能是星爆星团中行星形成的宿主。(ii)多历元的K-和L-波段测光的拱门集群将提供运动学选择的成员样本,需要检测额外的一对光盘贫困的潮汐尾巴。
2012-11-06 astro-ph.GA
The Arches cluster revisited: IV. Observational constraints on the binary properties of very massive stars
作为电磁波和引力波瞬变的前身,大质量恒星近年来重新引起人们的兴趣。然而,它们的诞生和演变的许多方面仍然是不透明的,特别是在二元互动的背景下。我们银河系的中心拥有一群非常巨大的恒星,它们似乎在该地区的生态中发挥着重要作用。在本文中,我们调查的拱门集群,这被认为是主机的大量非常大质量的恒星的二进制属性。多历元近红外光谱和光度学的组合被用来识别双星。36个聚类成员中有13个符合我们的标准,被归类为RV变量。将光谱数据与存档的无线电和X射线观测相结合,以检测碰撞风系统,提供了一个约43%的双星比例下限;对于O-型超巨星和WNLha,增加到>50%。动力学和演化的质量揭示了主星系的质量是均匀的(> 50 M $_{\odot}$)。在可能的情况下,轨道分析揭示了一些短周期,高度偏心的双星,这似乎是预相互作用系统。这样的系统是X射线发光的,80%以上的经验界的$(L_{\rm x}/L_{\rm bol})\sim10^{-7}$和他们的轨道配置建议通过一个单一的恒星通道的形成和演变,但是,我们不能排除一个子集的二进制形成通道。与低质量OB-型恒星的调查定性比较证实,极端双星比例(>60%)的趋势延伸到目前在本地宇宙中形成的质量最大的恒星。
2023-02-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Arches cluster revisited: I. Data presentation and stellar census
位于银河系中心区域的拱状星团似乎是银河系内最年轻、最密集和最大质量的恒星聚集体之一。因此,它有可能成为研究极端环境下恒星形成和超大质量恒星物理学的独特教学实验室。为了确定星团和组成星的基本物理性质,我们提供并分析了新的HST+VLT近红外数据集。堆叠多个光谱时代的结果是有史以来获得的星团最深的视图,使我们能够首次识别候选巨星和主序星。所有的星团成员被发现是WNLh或O型星,从O型超巨星/超巨星到WNLh的光谱形态的平滑和连续的进展意味着直接的进化联系。重要的是,没有发现无氢沃尔夫-雷耶特,而没有产品的二进制相互作用/质量转移可能是明确的,尽管存在大量的二进制内的拱门。我们推断在O 4 -5V附近有一个主序星序关闭,对应的质量约为30- 38 Msun,而食双星F2则意味着WNLh和O超巨星群的质量分别约为80 Msun和60 Msun。根据主序关断的位置,推测星团年龄约为2- 300万年。虽然不存在无H的沃尔夫-拉耶茨反对SNe的先前发生,但这样的年龄确实容纳了特别大质量恒星的此类事件。未来的进展需要对星团成员进行定量分析,并结合额外的光谱观测,以更好地限制双星的数量;然而,已经非常清楚的是,拱门提供了对大自然允许在局部宇宙中形成的最大质量恒星的形成,演化和死亡的前所未有的洞察力。
2018-03-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Unusual Initial Mass Function of the Arches Cluster
作为中央分子区的一个年轻的大质量星团,拱星团是研究极端银心环境下恒星初始质量函数(IMF)的一个有价值的探测器。我们使用多历元哈勃太空望远镜的观测,以获得高精度的自行和光度测量的集群,计算集群成员的概率为1.8 M $_{\odot}$之间的集群半径为0.25 pc - 3.0 pc。我们实现了一个集群样本只有~8%的领域污染,一个显着的改善,在光度选择的样本,这是严重损害的差分消光整个领域。结合这个样本与K波段光谱的5个集群成员,我们向前模型的拱门集群,同时限制其国际货币基金组织和其他属性(如年龄和总质量),同时占观测的不确定性,完整性,质量分离,和恒星的多样性。我们发现,拱形IMF最好用一个明显头重脚轻的1段幂律来描述:$α$ = 1.80 $\pm$ 0.05(stat)$\pm$ 0.06(sys),其中dN/dm $\propto$ m $^{-α}$,尽管我们不能忽视一个两段幂律模型,它的高质量斜率只比局部恒星形成区略浅($α$ = 2.04 $^{+0.14}_{-0.19}$ $\pm$ 0.04),但在5.8 $^{+3.2}_{-1.2}$ $\pm$ 0.02 M $_{\odot}$处出现断裂。在任何一种情况下,Arches IMF都与标准IMF显著不同。比较拱门和银河系中其他年轻的大质量星团,我们发现了银河系中心系统性头重脚轻的IMF的初步证据。
2018-11-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Origins of Massive Field Stars in the Galactic Center: a Spectroscopic Study
在银河系中心已知的星团之外,已经发现了大量演化的大质量恒星,但它们的起源仍然不确定。我们提出了一个光谱研究的八个这样的恒星,基于新的双子座GNIRS和NIFS近红外观测。这项工作导致了一个新的O If+恒星的发现。我们比较了我们的恒星与拱门星团中的大质量恒星的变红校正的J-K对K图,并使用恒星演化轨迹来限制它们的年龄和质量。还报道了这两颗恒星及其附近H II区的径向速度。所有的恒星都相对于拱门星团蓝移了> 50 km/s。我们发现我们的源P35具有与周围分子气体一致的速度。电离气体沿Gemini GNIRS长缝相对于P35和邻近的-30-0 km/s分子云的速度梯度可用压力驱动流模型来解释。因此,P35最有可能在原位形成。另外三颗恒星的径向速度与邻近的分子气体不同,这表明它们是闯入者。最接近拱星团的四颗恒星与已知的星团成员有着相似的光谱、年龄和质量,这表明它们可能是通过三体相互作用从星团中弹射出来的。因此,我们发现相对孤立的恒星部分是在原地形成的,部分是从银河系中心的已知星团中被弹射出来的。
2014-10-10 astro-ph.GA
Low-End Mass Function of the Arches Cluster
拱门星团的初始质量函数(IMF)是在几百万年前的银河系中心(GC)的恶劣环境中形成的,长期以来一直是研究GC和恒星形成理论的人感兴趣的目标。GC中独特的恒星形成条件可能导致星团在IMF中具有较浅的斜率或较高的较低质量截止值。但它的质量函数只揭示了1-2 Msun(解析恒星的下限),拱的低端质量函数仍然未知。为了估计拱门质量函数的未解决的部分,我们设计了一种新的光度测量方法,该方法涉及观测图像中像素强度的直方图,其中包含未解决的微弱恒星的信息。通过比较像素强度直方图(PIH)的许多人工图像构建模型IMF与观察到的PIH,我们发现,最适合的模型IMF的拱集群具有截止质量小于或接近0.1 Msun和形状非常接近的Kroupa MF。我们的研究结果表明,国际货币基金组织的拱门集群是类似的银河系磁盘中发现的。
2014-11-13 astro-ph.GA
ALMA measurements of mass loss and wind clumping in the massive stars of the Arches cluster
University College London(伦敦大学学院);SKAO, Jodrell Bank(平方公里阵列射电望远镜,乔德尔班克);Centro de Astrobiología, CSIC-INTA(西班牙国家航空航天技术研究所与高等科学研究委员会天体生物学中心)
利用ALMA和VLA数据,测量Arches星团中23颗大质量恒星的电离风质量损失率和团块结构,发现Wolf-Rayet星以热自由-自由辐射为主,而O型星存在非热同步辐射,并揭示风团块随半径减小。
2026-06-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Proper motions of the Arches cluster with Keck-LGS Adaptive Optics: the first kinematic mass measurement of the Arches
我们报告的第一次检测到的内在速度色散的拱门集群-一个年轻的(~ 200万年),大规模(~10,000太阳质量)星爆集群位于银河系中心附近。这是使用自行测量星团的中心区域内,获得与激光导星自适应光学系统在凯克天文台超过3年的时间基线(2006-2009)。这个统一的数据集的结果是自行测量,提高了一个因素~5比以前的测量从异构仪器,产生内部速度分散估计0.15 +/- 0.01质量/年,这相当于5.4 +/- 0.4公里/秒,在8.4千秒差距。将一个简单的星团模型投影到天空中,与我们的自行数据集进行比较,结合表面密度数据,我们估计该星团的总质量为15,000(+7400 -6000)太阳质量。在半径为R=0.4 pc的圆柱体中观测到的恒星质量在形式3-sigma置信度下为9000(+4000 -3500)太阳质量。这种质量测量是免费的假设有关的质量函数的集群,因此可以用来检查质量估计测光和模拟。当我们进行这种检查时,我们发现拱门星系团现在的质量函数可能是头重脚轻的,或者在低质量时被截断,或者两者兼而有之。我们的数据和分析的附带好处包括:1.聚类成员资格概率,其可用于提取干净的聚类样本以用于未来的光度测量工作; 2.一个精确的估计整体运动的拱门集群相对于该领域,我们发现这是172 +/- 15公里/秒,这是略慢于建议由以前的VLT凯克测量;和3。对磁场本身的速度色散估计,这可能是由银河系…
2011-12-22 astro-ph.GA
The absolute proper motions of the Arches and Quintuplet clusters
拱门和五重星系是两个年轻的大质量星系团,投射在银河系中心附近。到目前为止,研究重点是了解他们的起源已经基于自行(PM)在集群的参考系推导,并需要一些假设,他们的三维运动。在本文中,我们结合这些集群的公共PM目录与盖亚DR2目录,并首次将相对PM的拱和五重星系团到一个绝对的参考系。我们发现拱的绝对PM为$(μ_α\cosδ,μ_δ)$ $=$ $(-1.45\ \pm\ 0.23,-2.68\ \pm\ 0.14)$ mas yr $^{-1}$,五重态的绝对PM为$(μ_α\cosδ,μ_δ)$ $=$ $(-1.19\ \pm\ 0.09,-2.66\ \pm \ 0.18)$ mas yr $^{-1}$。这些数值表明,这些系统几乎平行于银河平面运动。仍然需要测量星团的距离,以有意义地限制星团的轨道,并阐明拱门和五联体的起源。
2020-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Dynamical Evolution of the Arches Cluster
研究了年轻星团拱的动力学演化及其对初始恒星质量函数的依赖性。我们进行了许多直接的$N$体模拟与各种初始条件和两种不同的选择IMF。一个是标准的Kroupa IMF,没有任何大规模隔离。另一种是径向依赖的IMF,正如目前在拱门中观察到的那样。我们发现,这是不可能的拱门已经达到了观察到的程度,在其目前的年龄从一个标准的非隔离Kroupa IMF的大规模隔离。我们还研究了在动力学演化的第一个$\sim 2-3 \rm{Myr}$中发生碰撞逃逸的可能性。我们发现,这个集群的演变是显着不同的,这取决于IMF的选择:如果选择一个原始的质量隔离IMF,碰撞失控之间总是发生$2-3 \rm{Myr}$的初始浓度范围很广。与此相反,对于标准的Kroupa IMF没有碰撞失控的预测。我们认为,如果拱门创建了一个质量隔离IMF类似于今天观察到的,那么在目前的集群年龄非常不寻常,高质量的恒星应该被创建。然而,碰撞逃逸是否会导致中等质量黑洞(IMBH)的形成,在很大程度上取决于大质量恒星风的质量损失率。恒星质量通过碰撞的增长可以被强风质量损失所抑制。在这种情况下,预期簇间以及簇内介质具有显著的氦富集,这可以通过氦重组线观察到。在风中损失的过量气体也可以通过X射线观测作为扩散X射线源来观测。
2009-11-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
G0.253+0.016: a molecular cloud progenitor of an Arches-like cluster
恒星质量为10^4 - 10^5 Msun,核心恒星密度为10^4 - 10^5颗恒星/立方pc的年轻大质量星团(YMC)被认为是疏散星团与极端河外超级星团和球状星团之间“缺失的一环”。因此,研究YMC的初始条件提供了一个机会,在整个集群质量范围内测试团簇形成模型。G0.253+0.016是一个很好的候选YMC祖细胞。我们利用现有的多波长数据,包括最近可用的远红外连续谱(Herschel/Hi-GAL)和毫米谱线(HOPS和MALT 90)的数据和目前新的,深,多滤波器,近红外(VLT/NACO)的观测研究G0.253+0.016。这些数据表明,G0.253+0.016是一个高质量(1.3 × 10^5 Msun)、低温(T_dust~ 20 K)、高体积和柱密度(n ~ 8 × 10^4 cm^-3; N_{H_2} ~ 4 × 10^23 cm^-2)的分子团簇,它接近维里平衡(M_dust ~ M_维里),因此很可能是引力束缚的。它几乎没有恒星的形成,因此,它完全具有可能形成类似拱门的大质量星团的初始条件的预期性质。我们将G0.253+0.016的性质与典型的星系团形成分子团进行了比较,发现它是极端的,并且可能是银河系中唯一的。这种独特性使得对G0.253+0.016的详细研究对于检验大质量团簇形成模型极其重要。
2011-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing the Conversion of Gas into Stars in Young Massive Cluster Progenitors
虽然年轻的大质量星系团(YMC; $M$ $\gtrsim$ 10 $^{4}$ M $_{\odot}$,年龄$\lesssim$ 1亿年)已被大量发现,但它们的前身气体云却未能被探测到。最近,位于银河系中心200 pc范围内的四个极端分子云被确定为具有形成YMC所需的属性。在这里,我们利用远红外连续数据从赫歇尔红外银河平面调查(HiGAL)和毫米谱线数据从毫米天文学遗产团队90 GHz的调查(MALT 90),以确定其全球的物理和运动学结构。我们推导出它们的质量、尘埃温度和半径,并使用维里分析得出结论,它们都可能是引力束缚的--证实它们可能是YMC的祖先。然后,我们比较这些云的密度分布的气体和恒星成分的人马座B2主和北原星团和恒星分布的拱门YMC。我们发现,即使在这些星云--银河系中质量最大、密度最大的静止星云--气体也不够致密,不足以形成类似拱门的恒星分布($M$ = 2 × 10 $^{4}$ M $_{\odot}$,R $_{eff}$ = 0.4 pc)。进一步的动力学过程将需要凝聚所产生的人口,这表明质量变得更加集中的(原)集群的演变。这些结果表明,YMC的形成可能会进行分级,而不是通过单片崩溃。
2015-02-12 astro-ph.GA
The Arches cluster out to its tidal radius: dynamical mass segregation and the effect of the extinction law on the stellar mass function
银河系中心是银河系中最活跃的恒星形成场所,特别是最近形成的高质量恒星,今天仍在形成。然而,由于我们是通过银河系盘来观察银河系中心,因此在研究该区域时,灭绝的知识至关重要。拱门星团是一个年轻的大质量恒星爆发星团,位于银河系中心附近。我们观察到拱集群的潮汐半径使用KS波段成像获得NAOS/CONICA在VLT与Subaro/思科J波段数据相结合,以获得一个完整的了解集群质量分布。我们发现,在拱星团,这已被用于在以前的研究中建立一个银河系中的恒星形成过程的质量上限,最大质量的恒星的质量的确定,强烈依赖于假设的斜率的消光定律。假设两个制度的广泛使用的红外消光定律,我们表明,差异可以达到30%的个别导出的恒星质量和Δ AKs ~ 1级收购KS-波段消光,而现今的质量函数的斜率变化~ 0.17德克斯。假设最近的消光定律,得出的现今质量函数斜率从地核(r<0.2 pc)的平坦斜率alpha_{Nishi} =-1.50 \pm 0.35增加到中间环(0.2 <r<0.4 pc)的alpha_{Nishi} =-2.21 \pm 0.27,其中萨尔皮特斜率为-2.3。质量函数在外环变陡到alpha_{Nishi} =-3.21 \pm 0.30(0.4<r<1.5 pc),表明星团外区的高质量恒星已经耗尽。这幅图像与由于团簇的动力学演化而导致的质量分离是一致的。
2013-06-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
2D kinematics of massive stars near the Galactic Center
在银河系中心附近区域存在的大质量恒星(MS)提出了几个关于它们起源的问题。GC的恶劣环境有利于特定的形成方案,每一个都应该在MS上留下特征运动学特征。我们提出了一个2D运动学分析MS在GC区域周围的Sgr A* 的基础上获得的高精度自行与哈勃太空望远镜。由于仔细的数据减少,在我们的自行目录中测量良好的亮星的误差小于0.5 mas yr $^{-1}$。我们讨论了MS在场中的绝对运动以及它们相对于Sgr A*、拱和五重态的运动。对于大多数MS,我们仅使用运动学参数排除了距离Sgr A* 超过3-4 kpc的任何距离。如果确认它们属于GC,则大多数孤立的MS可能与拱或五重星系团或Sgr A* 无关。只有少数MS有自行,这表明它们可能是拱门星系团的成员,与以前的光谱结果一致。需要视线径向速度和距离来进一步阐明大多数这些大质量物体的起源。我们还分析了GC区域的其他快速移动物体,没有发现明显过量的高速逃逸恒星。我们公开了我们的天文光度学目录。
2020-11-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Multiwavelength Study of Evolved Massive Stars in the Galactic Center
银河系的中心区域提供了一个独特的实验室,系统的,空间分辨的人口研究的各种类型的演化大质量恒星在一个相对较高的金属环境。我们已经进行了多波长数据分析的180个这样的恒星或候选人,其中大部分是从最近的大规模的HST/NICMOS窄带Pa-a调查,加上额外的14个沃尔夫-拉叶星在早期的地基光谱观测相同的领域。多波长数据包括来自HST/NICMOS、SIRIUS、2 MASS、Spitzer/IRAC和Chandra X射线观测的宽带红外测光测量。我们纠正对个别恒星的反射,提高了Pa-线的等效宽度测量,量化大量的中红外尘埃排放与WC星,并找到X射线同行。在这个过程中,我们确定了10个前景源,其中一些可能是附近的灾难性变量。拱星和中央星团中的WN星的Pa-α等效宽度与相邻的连续谱辐射之间存在相关性。然而,后一个星团中的WN星系统地比拱门星团中的暗,可能是由于两个星团的年龄不同。在EW星等图中,WNL星、WC星和OB超巨星大致分为三个不同的区域。我们估计,尘埃质量与个别WC星的五合星团可以达到1 e-5 M,或一个以上的数量级大于以前的估计。因此,WC星可能是早期宇宙星系中尘埃的重要来源。GC中近一半的演化大质量恒星位于三个已知的大质量星团之外。几个致密的HII区的电离可以通过它们封闭的单个演化的大质量恒星来解释,因此这些恒星可能是孤立形成的,也可能是小群体形成的。
2012-04-27 astro-ph.GA
On the SFR-M$_*$ main sequence archetypal star-formation history and analytical models
我们推导出MS星系的SFH,显示星系的SFH峰值如何取决于其种子质量,例如z=5。在MS之后,星系在达到SFH的峰值后,其恒星质量的增长会急剧放缓。根据丰度匹配,这些质量对应于热的和大质量的DM晕,这种状态可能导致星系上的气体流入效率较低,因此可能是有限的恒星质量增长的起源。因此,MS上的星系可以进入UVJ图的被动区域,同时仍然形成恒星。研究了经典解析SFH从SED拟合中反演星系SFR的能力。由于数学限制,指数下降和延迟的SFH难以对高SFR进行建模,这在z>2时开始有问题。指数上升和对数正态SFH表现出相反的行为,能够达到非常高的SFR,从而模型星暴星系,但不是低的值,如预期在低红移的大质量星系。我们表明,这四个分析形式恢复的MS星系的SFR依赖于模型和红移的误差。然而,它们足够敏感,可以探测MS内SFR的微小变化,但所有四个都无法恢复快速淬灭星系的SFR。然而,这些SFH导致人工的年龄梯度,平行于MS,这是没有表现出的模拟样品。这个梯度也是在实际数据上产生的,使用的是GOODS-South星系的样本,在1.5<z<1.2。我们提出了一个SFH组成的延迟形式来模拟大部分的恒星星族加上最近的SFH的灵活性。这SFH提供了很好的估计的SFR的MS,星爆,并迅速淬火星系在所有z。此外,在GOODS-South样本上使用时,年龄梯度消失,表明其依赖于执行SED拟合所做的SFH假设。
2017-07-17 astro-ph.GA
The ages of young star clusters, massive blue stragglers and the upper mass limit of stars: analysing age dependent stellar mass functions
大质量恒星通过强烈的恒星风和双星系统中的质量转移迅速改变它们的质量。我们发现,这样的质量变化留下的特征签名,在恒星质量函数的年轻星团,可以用来推断他们的年龄,并确定产品的二进制演化。我们用我们的快速二进制演化代码模拟了观测到的年轻的银河系拱和五重星团的质量函数。我们发现,塑造的质量函数的恒星风质量损失,使我们能够确定的集群年龄为3.5 $\pm$ 0.7百万年和4.8 $\pm$ 1.1百万年,分别。利用二进制质量交换对集群质量函数的影响,我们发现,最大质量的恒星在两个集群的复兴产品的二进制质量转移,即大规模的对应物的经典蓝掉队星。这解决了最明亮恒星的表观年龄超过这些星团中恒星形成的预期持续时间的问题。我们进行蒙特卡罗模拟探测随机采样,这支持的想法,最大质量的恒星正在恢复活力的二进制产品。我们发现,最大质量的恒星预计是一个双产品后,1.0 $\pm$ 0.7百万年的拱和1.7 $\pm$ 1.0百万年的五重。今天,拱星中质量最大的9颗$\pm$ 3星和五重星中质量最大的8颗$\pm$ 3星预计就是这样的天体。我们的发现对恒星质量上限有很强的影响,并解决了声称的150 $\mathrm{M}_\odot$极限与R136中初始质量为165-320 $\mathrm{M}_\odot$的四颗恒星和SN 2007 bi的观测之间的差异,SN 2007 bi被认为是来自初始质量为250 $\…
2013-12-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Low-end mass function of the Quintuplet cluster
五重星团和拱形星团是在几百万年前的银河系中心(GC)的恶劣环境中形成的,它们是研究恒星形成环境对初始质量函数(IMF)影响的极好目标。为了估计拱门星系团低端IMF的形状,Shin & Kim设计了一种新的光度测量方法,该方法利用了观测图像的像素强度直方图(PIH)。在这里,我们将PIH方法应用于五重群,并估计其低端IMF的形状低于由传统测光设置的完整性限制的大小。我们发现,低端IMF的五联体是一致的拱星团-Kroupa MF,与一个显着数量的低质量恒星低于1 $M_{\odot}$。我们的结论是,最有可能的IMF的五联体和拱门集群是不是太不同的IMF中发现的银河系光盘。我们还发现,所观察到的PIHs和恒星数密度分布的集群是最好的再现时,集群被假定为在三维距离约100 pc的GC。
2016-05-09 astro-ph.GA
First hard X-ray detection of the non-thermal emission around the Arches cluster: morphology and spectral studies with NuSTAR
拱门星团是我们银河系中一个年轻的,密集的大质量星团,显示出高水平的恒星形成活动。星系团周围扩展的非热X射线发射的性质仍然不清楚。在中性或低电离态材料中观察到的6.4keV的亮Fe K_α线发射可以由X射线光电离产生,也可以由宇宙射线粒子轰击产生,也可以由两者共同产生。在本文中,我们报告的第一次检测的扩展发射周围的拱集群超过10千电子伏的NuSTAR任务,并提出其形态和光谱的结果。发现硬X射线发射的空间分布与观察到6.4 keV线的簇周围的宽区域一致。在X射线反射模型的背景下对硬X射线发射的解释对可能的照明硬X射线源的亮度施加了强约束。观测到的发射特性也与低能宇宙射线质子激发情景大致一致。
2013-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring the Orbits of the Arches and Quintuplet Clusters using HST and Gaia: Exploring Scenarios for Star Formation Near the Galactic Center
我们提出了新的绝对自行测量的拱门和五重星团,两个年轻的大质量星团附近的银河系中心。使用多历元HST观测,我们构建自行目录的拱门($\sim$ 35,000颗星)和五重($\sim$ 40,000颗星)领域的ICRF坐标系中使用的恒星共同的盖亚EDR3目录。星团的整体自行被测量为($μ_{α*}$,$μ_δ$)=(-0.80 $\pm$ 0.032,-1.89 $\pm$ 0.021)mas/年,对于拱门和($μ_{α*}$,$μ_δ$)=(-0.96 $\pm$ 0.032,-2.29 $\pm$ 0.023)mas/年,实现了比过去测量高$\sim$ 5倍的精度。我们把第一个约束的集群轨道,将其当前的视线距离的不确定性的属性。这些星团距离SgrA * 不会超过$\sim$ 25 pc,因此它们不太可能在有生之年螺旋进入核星团。此外,星团轨道并不符合圆形;两个星团的r $_{apo}$/r $_{peri}$的平均值为$\sim$ 1.9(相当于偏心率$\sim$ 0.31)。最后,我们发现这些星系团并不共享一个共同的轨道,这对Kruijssen等人(2015)提出的星系团形成于开放流轨道上的分子云的形成方案提出了挑战。同时,我们的约束的出生位置和速度的集群提供温和的支持的情况下,集群通过碰撞的气体云之间的x1和x2酒吧轨道家庭。
2022-08-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The orbital motion of the Quintuplet cluster - a common origin for the Arches and Quintuplet clusters?
我们研究了银河系中心附近的五重星系团的轨道运动,目的是约束在核环境中年轻的大质量星团的形成方案。三个时代的自适应光学高角分辨率成像Keck/NIRC 2和VLT/NACO获得了超过5.8年的时间基线,提供了0.5-1 mas/yr的天体测量精度。自行推导出的集群参考系,并用于区分集群成员从大多数场星。用二维高斯模型拟合团簇和场的自行分布,首次导出团簇的轨道运动。五重星系以132 +/- 15 km/s的二维速度沿银河平面运动,当与先前已知的径向速度结合时,产生167 +/- 15 km/s的三维轨道速度。根据三个历元中119颗恒星的测量结果,我们得到了五重星系团核心速度色散的上限σ_1D < 10 km/s。知识的三个速度分量的五重态使我们能够模拟集群轨道的潜在的内银河系。通过比较五重态轨道和拱形轨道,讨论了两个团簇起源于中心分子带同一区域的可能性。[删节]
2014-07-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of young massive clusters from turbulent molecular clouds
年轻的大质量星团和疏散星团一样年轻,但比典型的疏散星团质量更大,结构更紧凑。年轻大质量星系团的形成过程目前还不清楚,其形成过程是否与典型的疏散星团相同也是一个悬而未决的问题。我们进行了一系列的$N$体模拟从初始条件构建的湍流分子云的流体动力学模拟的结果。在我们的模拟中,当我们假设恒星形成效率依赖于密度时,疏散星团和年轻的大质量星团都会形成。我们发现,一个本地的恒星形成效率高于50%是必要的年轻的大质量的集群的形成,但疏散星团的形式,从较低的密集地区的本地恒星形成效率为$<50$ %。我们确认,在我们的模拟中形成的年轻大质量星系团的质量,大小和密度分布类似于观察到的年轻大质量星系团,如NGC 3603和Trumpler 14。我们还发现,这些模拟集群的发展,通过层次合并的子集群内的几个百万年,建议最近的模拟和观察。虽然我们不假设初始质量分离,我们观察到,模拟的大规模集群显示出较浅的斜率的质量函数($Γ\sim-1$)在集群中心相比,整个集群($Γ\sim-1.3$)。这些值与银河系中一些年轻的大质量星系团,如Westerlund 1和Arches的值一致。
2014-10-21 astro-ph.GA
A cluster in the making: ALMA reveals the initial conditions for high-mass cluster formation
G0.253+0.016是一个分子团,似乎即将形成一个高质量的拱门状团簇。在这里,我们提出了新的ALMA观测其小尺度(~0.07 pc)3毫米尘埃连续体和分子线发射。这些数据揭示了一个复杂的网络的发射功能,其形态范围从小,紧凑的区域扩展,在发射和吸收中看到的非线性结构。尘埃柱的密度可以通过具有较高激发能和临界密度的分子很好地追踪到,这与内部密度较高的团块是一致的。一个统计分析支持的想法,湍流形状观察到的气体结构在G0.253+0.016。我们发现一个明确的突破湍流功率谱来自光学薄尘埃连续发射的空间尺度为~0.1 pc,这可能对应于重力克服了热压力的空间尺度。我们认为,G0.253+0.016是在形成一个集群的边缘,从一个高度动荡的介质中产生的分层,连续的结构。虽然类拱星团内的恒星分布是紧凑的、中心凝聚的和平滑的,但在G0.253+0.016内观测到的气体分布是扩展的,没有高质量的中心集中,并且具有复杂的等级结构。如果这个团簇产生了一个高质量的星团,并且它的恒星是从这个最初的分层气体结构形成的,那么所产生的星团必须通过动力学过程演变成一个中心凝聚结构。
2015-01-29 astro-ph.GA
The Galactic Center Cloud G0.253+0.016: A Massive Dense Cloud with low Star Formation Potential
我们提出的第一个干涉分子线和尘埃发射图的银河系中心(GC)云G0.253+0.016,观察使用组合阵列研究毫米波天文学(CARMA)和亚毫米阵列(SMA)。这片云非常致密,其质量超过猎户座分子云复合体(2x10^5 M_sun),半径仅为3 pc,但基本上没有恒星。因此,G0.253+0.016违反了目前用来解释银河系和河外恒星形成趋势的“恒星形成定律”,系数约为45。我们的观测结果表明,缺乏具有显著质量和密度的致密核心,从而解释了低恒星形成活动。相反,发现了密度低、线宽为1 km/s的核心-可能是迄今为止GC区域所报道的最西进的线。在更多的大质量核心和可能的拱形星团形成之前,需要经过几十年的演化。考虑到GC区域的破坏性动力学和G0.253+0.016的潜在未结合性质,尚不清楚这种演变是否会发生。
2013-01-07 astro-ph.GA
The extended globular cluster system of the archetypal "failed galaxy" Dragonfly-44 from deep white-light Hubble Space Telescope imaging
Yale University(耶鲁大学);Dragonfly Focused Research Organization(Dragonfly 专注研究机构);University of Toronto(多伦多大学);Tel Aviv University(特拉维夫大学);San José State University(圣何塞州立大学);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本研究通过哈勃深场成像精确测量典型“失败星系”Dragonfly-44的球状星团系统,证实其暗物质占比超99.9%,为完善星系形成模型提供关键基准。
2026-09-15 astro-ph.GA
Star formation in the massive "starless" infrared dark cloud G0.253$+$0.016
G0.253 + 0.016是一个巨大的红外暗云,距离银河系中心$\sim$ 100 pc。$1.3 \times 10^5 M_\odot$的质量很高,平均半径为2.8 pc,尘埃温度低至23 K,被认为是一个巨大的拱门状星团的前身。我们提供了灵敏的JVLA 1.3和5.6厘米射电连续谱观测,揭示了投射到该云上的三个紧凑热射电源的存在。这些射电源被解释为由$\sim$ B0.5 ZAMS星提供动力的HII区。我们的结论是,虽然G0.253 + 0.016没有显示O型星形成的证据,但肯定有早期的B型星嵌入其中。我们认为这些源可能与银河系中心区有关,值得进一步研究。
2013-03-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA Observations of Massive Clouds in the Central Molecular Zone: Jeans Fragmentation and Cluster Formation
我们报告ALMA波段6连续观测2000 AU的分辨率对四个大规模的分子云在中央分子区的银河系。为了研究气体碎片化,我们使用树状图方法来确定核心跟踪的尘埃连续排放。尽管在云的尺度上($\sim$ 1- 5 pc)具有相似的质量,但这四种云在观测的分辨率下表现出不同的碎裂状态。假设一个恒定的尘埃温度为20 K,我们构建云的核心质量函数,并找到一个稍微头重脚轻的形状相比,典型的初始质量函数,但我们注意到几个重要的不确定性,可能会影响这一结果。由最小生成树法确定的核心之间的特征空间间隔$\sim$ $10^4$ AU和特征核心质量1- 7 $M_\odot$与热金斯碎裂的预测一致。这三个显示碎裂的星云可能正在形成OB星协(恒星质量$\sim$ $10^3$ $M_\odot$)。目前正在研究的四个星云似乎都不能形成像拱和五联体($\sim$ $10^4$ $M_\odot$)这样的大质量星团,但它们可能通过进一步的气体吸积到核心上形成这样的星团。
2020-05-07 astro-ph.GA
The Quintuplet Cluster: Extended Structure and Tidal Radius
五联体星团是已知的三个年轻($<10$ Myr)大质量(M $>10^4$ M $_\odot$)星团之一,距离银河系中心$\sim100$ pc。为了探索在这种极端环境下星团的形成和演化,我们分析了五联体的动力学结构。使用HST WFC 3-IR仪器,我们采取的天体测量和测光的五重覆盖$120''\times120''$视场,这是$19$倍大于以前的自行研究的五重。我们生成一个目录的五重区域与多波段,近红外测光,自行车,和集群成员资格概率$10,543$恒星。我们提出的径向密度分布的$715$候选五联体集群成员与$M\gtrsim4.7$ M $_\odot$出$3.2$ pc从集群中心。$3$ pc的$3σ$下限位于潮汐半径上,表明在此半径范围内缺乏潮汐截断。只有微弱的证据,质量分离被发现,在强烈的质量分离发现的拱门集群,第二个和稍微年轻的大质量集群附近的银河系中心。这是可能的,潮汐剥离阻碍了质量隔离签名,虽然我们没有发现空间不对称的证据。假设拱和五重星系形成的程度相当,我们对五重星系相对较大的核心半径$0.62^{+0.10}_{-0.10}$ pc的测量提供了强有力的经验证据,表明银河系中心年轻的大质量星系团在几百万年的时间尺度上溶解。
2019-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Initial Mass Function for Massive Galaxies at z$\sim$1
本文给出了68个大质量($M_\ast=10^{11}-10^{12}$ $M_\odot$)早型星系(ETGs)在红移为$\sim$ 1时的恒星初始质量函数(IMF)归一化结果。这是通过轴对称动力学模型推导出星系的恒星质光比(M/L),并将其与通过全光谱拟合的恒星星族模型推导出的相同值进行比较来实现的。这项研究还采用了一种Abstract Matching技术来解释星系内的暗物质。结果表明,在高红移的大质量ETG平均具有Salpeter样的IMF归一化,同时提供观测证据支持以前的预测低暗物质分数在内部区域($\lesssim$ 1 R $_{\rm e}$)的星系在高红移。
2014-10-16 astro-ph.GA
The Effect of Shock Wave Duration on Star Formation and the Initial Condition of Massive Cluster Formation
恒星诞生于致密的分子细丝中,而与它们的质量无关。激波对ISM的压缩导致分子云中的细丝形成。观测表明,大质量恒星团簇形成发生在云中气柱密度峰值超过10^23 cm^-2的地方。在这项研究中,我们研究了冲击压缩层持续时间对细丝/恒星形成的影响,以及如何通过执行三维(3D)等温磁流体动力学(MHD)模拟实现大质量恒星形成的初始条件,其中气体流入持续时间从边界(即,冲击波持续时间)}作为控制参数。在短冲击持续时间模型的持续时间后,在冲击后面形成的细丝膨胀,而长持续时间模型通过形成大量的超临界细丝导致恒星形成。此外,当激波持续时间大于两个激波后自由落体时间时,压缩层的峰值柱密度超过10^23 cm^-2,{该层的引力坍缩导致}预计在激波压缩层中形成的OB星数量达到十个数量级(即,块状团簇形成)。
2022-11-03 astro-ph.GA
Radio observations of massive stars in the Galactic centre: The Quintuplet cluster
我们提出了高角分辨率无线电连续观测的五重星系团,在银河系中心的最具象征性的大规模集群之一。数据采集在两个时代,并在6和10千兆赫与卡尔J.Jansky超大阵列。通过这项工作,我们使星团中已知的射电星数量增加了四倍。其中19个的光谱指数与电离恒星风的热辐射一致,5个与碰撞风双星一致,2个是模棱两可的情况下,一个只在一个单一的波段检测到。关于变星,我们发现五重星系团中的变星比例(约30%)明显高于拱门星系团(< 15%),这可能是由于五重星系团的年龄较大。我们确定的恒星风质量损失率与理论模型吻合得很好。最后,我们表明射电光度函数可以作为一种工具来约束年龄和质量函数的集群。
2021-07-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Co-moving groups around massive stars in the Nuclear Stellar Disk
针对银河系中心核恒星盘年轻星团缺失问题,本研究开发五维空间超密度检测算法,利用大质量年轻恒星和红化数据,成功发现四个共动星群,为追踪瓦解中的星团提供了新证据。
2023-09-12 astro-ph.GA
First Submillimeter Lights from Dome A: Tracing the Carbon Cycle in the Feedback of Massive Stars
Purple Mountain Observatory and Key Laboratory of Radio Astronomy, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台);State Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories(国家天文台射电天文与技术重点实验室)
首次在A穹顶利用毫米波观测触发大质量恒星形成区域的碳循环,揭示大质量恒星反馈对星际介质的影响。
2026-01-12 astro-ph.GA
A Massive Dense Gas Cloud close to the Nucleus of the Seyfert galaxy NGC 1068
利用ALMA档案中的原始Seyfert星系NGC 1068的CO(6- 5)谱线和689 GHz连续谱辐射数据,我们在投影图上发现了一个与核射电分量S1相距14 pc的连续谱峰。连续通量给出的气体质量约为2 × 10^5 Msun,热光度约为10^8 Lsun,恒星形成速率约为0.1 Msun/年。随后对谱线数据的分析表明,气体的大小约为10 pc,从而得出平均H2数密度约为10^5 cm^{-3}。因此,我们将这种气体称为“大质量致密气体云”:气体密度高到足以形成一个“原星团”,其恒星质量约为10^4 Msun。我们发现,在Lada等人提出的起始形成率(SFR)与气体质量的关系图以及Krumholz和McKee提出的气体表面密度与SFR密度的关系图中,气体处于银河系与河外云之间的独特位置。所有的气体和恒星形成的性质可以理解的顺磁调节恒星形成的情况。由于在100 pc尺度的环核区存在年龄分别为3亿年和3千万年的两个恒星星族,我们讨论了NGC 1068至少经历了三次幕式恒星形成事件,并指出了内星形成区较年轻的趋势。结合核区域的动力学与整个银盘的动力学解耦的几条证据,我们讨论了NGC 1068核区域的气体流入可能是由过去的小合并驱动的。
2016-09-08 astro-ph.GA
Dynamical ejections of massive stars from young star clusters under diverse initial conditions
我们研究了星团的初始条件和大质量恒星种群对大质量恒星从星团中的动力学抛射的影响,直到300万年的年龄。我们使用一个大的直接N体计算中等质量的星团(Mecl= $10^{3.5}$ Msun)。我们改变了计算的初始条件,如初始半质量半径的集群,初始的大质量恒星和初始质量分离的二进制人口。我们发现,初始密度是最有影响力的质量系统的喷射分数的参数。初始半质量半径为0.1(0.3)pc的星团平均可以喷射出其O星系统的50%(30%)。大多数模型表明,平均喷射分数随着恒星质量的减小而减小。对于能够有效弹射出O型恒星的星团,被弹射出的恒星的质量函数与给定的初始质量函数(IMF)相比是头重脚轻的,而留在星团中的恒星的质量函数则比IMF稍陡(顶轻)。在我们的N体模型中,300万年老星团中恒星的顶轻质量函数与先前报道的M31年轻中等质量星团的平均质量函数吻合得很好。我们表明,弹射的大质量恒星的多重性分数可以高达60%,大规模的高阶多重系统可以动态弹出,高阶多次成为常见的,特别是在集群。我们还讨论了喷出的大质量系统的二进制人口。当一个大的运动学调查的大质量场星成为可用的,例如通过盖亚,我们的研究结果可能会被用来约束星团中的大质量恒星的诞生配置。(节录)
2016-05-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for initial stage of massive star formation around the H II region G18.2-0.3
有时,早期的恒星形成可以在冷而致密的分子云中发现,如红外暗云(IRDC)。考虑到恒星的形成往往发生在成团的条件下,HII区可能正在触发新一代恒星的形成,因此我们可以在HII区周围寻找大质量恒星形成的初始阶段。在此基础上,本文介绍了一种在HII区附近寻找大质量恒星形成初期的方法。对HII区G18.2-0.3的一个样品进行了多波长观测,以研究其物理状况。通过对比分析,我们发现了三个可能的大质量恒星形成的初始阶段,这表明在HII区附近寻找大质量恒星形成的初始阶段是可行的。
2017-03-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
The influence of stellar-dynamical ejections and collisions on the relation between the maximum-star and star-cluster-mass
我们进行了目前最大的一组直接N体计算的年轻星团模型的动力学影响,特别是通过最大质量的恒星在集群中的喷射,对当前的最大恒星质量和星团质量之间的关系。我们改变了几个初始参数,如初始半质量半径的集群,初始的二元分数,和初始质量偏析的程度。为了使大质量双星的初始条件更符合实际,采用了两种不同的配对方法来构造大质量双星。我们发现,较低质量的星团(<= 10^2.5 Msun)不会射出它们最重的恒星。在大质量星团(>= 1000 Msun)的情况下,如果星团的初始半质量半径r_0.5,>= 0.8 pc,那么无论初始条件如何,在300万年内没有质量最大的恒星逃离星团。然而,一些最初较小的星团(r_0.5 = 0.3 pc),具有较高的密度,在300万年内喷射出最大质量的恒星。如果星系团形成时尺寸紧凑,并且它们的大质量恒星诞生在质量比偏向于1的双星系统中,由于最初质量最大的恒星的抛射,星团中质量最大的恒星的质量发生变化的概率可以高达20%。当星团相对密集时,恒星碰撞会增加大量星团中的最大恒星质量(M_ecl >= 10^3 Msun和r_0.5 = 0.3 pc)和富含二进制。总的来说,我们得出结论,动力学效应几乎没有影响观测的最大恒星质量的集群质量关系。
2012-04-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
High-redshift JWST massive galaxies and the initial clustering of supermassive primordial black holes
本文提出超大质量原初黑洞的初始成团性可增强物质功率谱,从而解释JWST观测到的高红移大质量星系,其质量约10^9太阳质量,能量密度占比约10^-3。
2024-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The initial mass spectrum of old globular clusters in dwarf galaxies
我们测试是否老球状星团(GC)在矮星系的质量是一致的,在附近的恒星形成星系的年轻的大质量星系(YMC)相同的初始质量谱。最大质量的GCs的矮星系进行了比较,他们的预期质量时,从Schechter型ICMF的YMC绘图。发现在恒星质量范围M_*,gal=10^7-10^9 Msun的星系中,质量最大的GCs在90%的情况下与YMC具有相同的初始质量谱,表明它们的形成机制是相同的。对于剩下的10%,质量最大的星系团是核GC,它们在初始形成结束后能够通过进一步合并增长到更高的质量。由于星团破裂的影响对于更大质量的星团来说更弱,我们估计银河系中多达三分之一的贫金属GC可能具有核起源,而其余三分之二则通过与本地宇宙中的YMC相同的过程形成。在99.6%的置信水平下,对数正态ICMF与观察到的GC不一致。
2011-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation of UCDs and massive GCs: Quasar-like objects for testing for a variable stellar initial mass function (IMF)
恒星的初始质量函数(IMF)被描述为是不变的,底部重或头重脚轻在非常密集的恒星爆发条件。为了提供有用的可观测的诊断,我们计算红移依赖的光谱能量分布的恒星星族在极端的恒星爆发集群,这可能是今天的大质量球状星团(GC)和超紧凑的矮星系(UCD)的前身。恒星残余物的滞留分数被用来估计老化星暴的质光比。它们的红移依赖的光度学性质的计算作为詹姆斯韦伯空间望远镜(JWST)的观测预测。虽然目前的GC和UCD在很大程度上是关于底重或顶重IMF的简并,但金属丰度和密度依赖的顶重IMF意味着年龄<1亿年的最大质量UCD表现为具有类星体般光度的天体,由于核心坍缩超新星,在月时间尺度上具有0.1-10%的变化。
2017-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Did massive black holes in globular clusters initially satisfy galactic scaling relations?
星系中心的超大质量黑洞(SMBH,M_BH=10^6-10^11 Msun)的质量与宿主恒星椭球体的质量和速度色散有关。一个关键的问题是这些关系是如何产生的,以及它们在黑洞质量的范围内保持不变。据推测,中等质量黑洞(IMBH,M_BH=10^2-10^5 Msun)可能在SMBH的生长中起着重要作用。最近在银河系球状星团中发现了一些IMBH,但它们的质量与SMBH的星系标度关系不一致。在这封信中,我们得到的GC使用标准的分析演化模型,其中的自由参数是固定的独立约束的初始属性。我们发现,所观察到的IMBH质量最初遵循银河系SMBH标度关系,随后移动这些关系,由于其主机GC的动力学演化。本文最后简要讨论了大质量黑洞增长的不确定性及其可能的普遍性。
2013-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-wavelength modelling of the circumstellar environment of the massive proto-star AFGL 2591 VLA 3
我们研究了原型大质量年轻天体AFGL 2591的尘埃密度、温度和速度分布。由于它的高光度($L=2 \times 10^5$ L $_\odot$)和距离($d=3.3$ kpc),AFGL 2591具有最高的$\sqrt{L}/d$比率,比任何其他MYSO都能提供更好的尘埃排放解析度。因此,本文提供了一个模板,如何使用解决多波长数据和辐射转移,以获得一个良好的约束的二维轴对称解析旋转降落模式。我们第一次表明,解决的尘埃连续排放从赫歇尔70 $μ$ m的观测是沿着流出方向延伸,其起源部分解释从温暖的尘埃在流出腔壁。然而,该模型只能解释CH $_3$ CN观测的运动学特征与不切实际的低恒星质量($<15$ M $_\odot$),这表明额外的物理过程可能在减缓包络旋转中发挥作用。作为我们的3步连续体和线性拟合的一部分,我们已经确定了可以进一步受特定观测约束的模型参数。拟合高分辨率的mm vibration,以获得椎间盘质量(6 M $_\odot$)和半径(2200 au)。SED和近红外观测的组合被用来估计光度和包络质量以及流出腔的倾角和开口角。
2020-08-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Young massive star clusters: Achievements and challenges
尽管最近和正在进行的重大研究工作,大多数年轻大质量星团的早期演化和长期命运仍然笼罩在不确定性中。在这里,我讨论我们的理解的初始条件的恒星团簇形成和初始子结构的重要性,随后的动态演化和质量分离的时间尺度。我还评估了我们目前的理解(初始)的二进制部分在星团和形状的恒星初始质量函数在低质量端的低金属丰度环境的大麦云云。最后,我质疑我们的假设导致动态集群质量估计的有效性。我的结论是,观察者、建模者和理论家必须共同努力,自由地交换想法和数据,使该领域取得重大飞跃。
2009-09-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive stars as gravitationally lensed transients -- Insights on the high-mass initial mass function
The University of Hong Kong(香港大学);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学天文及天体物理研究所)
通过研究强透镜暂现源,探讨高质量初始质量函数的特征,发现z≈1星系中无顶部偏重IMF证据。
2026-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive, wide binaries as tracers of massive star formation
大质量恒星可以和其他大质量恒星一起在宽的(几百到几千个天文单位)双星中找到。我们使用$N$体模拟表明,任何绑定集群应该总是有大约一个大规模的宽的二进制:一个可能会形成,如果没有最初的存在,可能只有一个将生存,如果一个以上的存在最初。因此,任何包含许多大质量宽双星的区域都必须由许多单独的子区域组成。对天鹅座OB 2的观测显示,大质量宽双星的比例至少是一半(38/74),这表明天鹅座OB 2至少有30个不同的大质量恒星形成点。这进一步证明天鹅座OB 2一直是一个大的,低密度的协会。天鹅座OB 2的总质量有一个正常的高质量IMF,这表明无论大质量恒星如何形成,它们都会“随机抽样”IMF(因为大质量恒星并不“知道”彼此)。
2018-02-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar initial mass function variation in massive early-type galaxies: the potential role of the deuterium abundance
观测到的恒星初始质量函数(IMF)似乎各不相同,在最大质量、富含金属的早型星系中心变得底部重。目前还不清楚是什么物理过程可能导致这种IMF变化。在本文中,我们证明了形成恒星的诞生云中氘的丰度可能是重要的,在设置IMF。我们使用模型的光盘吸积到低质量的原恒星,以表明那些形成贫氘气体预计将有零年龄的主要序列质量显着低于那些形成原始(高氘分数)的材料。在我们的简单模型中,这种氘丰度效应取决于恒星质量,因此所产生的IMF将变得底部重-正如观测所见。恒星的质量损失是完全不含氘的,在整个宇宙时间内为恒星形成提供燃料是很重要的。使用EAGLE模拟,我们表明,恒星质量损失引起的氘的变化是最强的IMF的变化被观察到的相同地区:在最大的,金属丰富的,被动星系的中心。虽然我们的分析不能证明氘丰度是观测到的IMF变化的根本原因,但它为未来研究这种可能性的理论和观测尝试奠定了基础。
2020-09-01 astro-ph.GA astro-ph.SR
Formation of massive seed black holes via collisions and accretion
旨在解释大质量黑洞种子形成的模型,特别是直接坍缩的模型,面临着巨大的困难。这些都植根于相当特设和微调的初始条件,如极低的金属丰度和强辐射背景的同时要求。在这里,我们探讨修改这样的场景,一个巨大的原始星团最初产生。随后的恒星碰撞导致了大质量(10^4 - 10^5太阳质量)天体的形成。我们的计算表明,恒星动力学,气体吸积和原恒星演化之间的相互作用是特别相关的。原恒星上的气体吸积增加了它们的半径,导致碰撞截面增大。我们表明,碰撞的分数可以增加从0.1-1%的初始人口到约10%时,无气体模型或模型的原恒星团在本地宇宙。我们的结论是,非常大质量的物体可以形成,尽管最初的碎片,使第一个大规模的原恒星集群可行的候选人出生的地方观察到的超大质量黑洞。
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The transition mass-loss rate: Calibrating the role of line-driven winds in massive star evolution
关于静止与爆发的质量损失对大质量恒星演化的重要性,出现了一场争论。原因是恒星风被发现是成团的,这导致了非成团的经验质量损失率的降低。大多数恒星演化模型采用的理论质量损失率与未经修正的经验速率相比已经降低了约2-3倍。一个关键的问题是,这些降低的速率是否处于正确的数量级,或者它们是否应该进一步降低,这意味着爆发性质量损失的替代方案变得必要。在这里,我们引入O星和沃尔夫-拉叶(WR)星之间的跃迁质量损失率(dM/dt)_trans。它的新颖之处在于它是模型独立的。所需要的只是在给定的数据集中假设光谱跃迁点,并确定恒星的光度,这比质量损失率依赖的模型要少得多。过渡质量损失率随后被用来校准恒星风的强度,其应用程序的Of/WNh星的拱门集群。与两个替代的建模/理论结果,表明目前的理论模型提供的速率是正确的数量级在~ 50 Msun质量范围内的协议。我们的研究结果并没有证实爆发性质量损失作为亮蓝变星的具体需要,目前银河系大质量恒星的恒星演化模型似乎是合理的。通过替代机制的质量损失在较低的质量和/或金属含量下可能仍然是必要的,并且替代质量损失的量化是可取的。
2012-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Mass-loss implementation and temperature evolution of very massive stars
超大质量恒星(VMS)由于其电离辐射和极端的恒星风而主导了年轻星团的物理学。正是这些风决定了它们的生命轨迹,直到死亡。在拱门星系团的观测表明,VMS都有类似的温度。VLT-Flames Tarantula调查分析了LMC 30 Dor地区的VMS,也发现了一个狭窄的温度范围,尽管数值较高-可能是金属量效应。使用MESA,我们研究了VMS的主序列演化与一个新的质量损失配方,从光学薄O-星风光学厚沃尔夫-拉叶型风通过模型独立的过渡质量损失率的温克和Gräfener。我们研究了VMS的温度演化与质量损失的比例与亮度与质量(L/M)的比率和爱丁顿参数($Γ_{\rm e}$),评估的相关性的表面氢(H)丰度设置的自由电子的数量。我们目前的网格VMS模型在银河系和LMC金属丰度和比较我们的温度预测与经验结果。具有陡峭的$Γ_{\rm e}$依赖性的模型在几乎恒定的光度下在赫兹-罗素(HR)图中水平地演变,需要在整个VMS质量范围内在包络膨胀和增强的质量损失之间实现微妙的和不太可能的平衡。相比之下,与陡峭的L/M依赖的质量损失的模型示出在HR图中在几乎恒定的Teff下垂直地演变,自然地再现了所观察到的温度的窄范围,以及与金属丰度的正确趋势。这种亮度急剧下降的独特行为是一种自我调节机制,在HR图的演化过程中保持温度恒定。
2022-07-26 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR