Nonlinear Color-Metallicity Relations of Globular Clusters. V. Nonlinear Absorption-line Index versus Metallicity Relations and Bimodal Index Distributions of M31 Globular Clusters
最近对M31的球状星团(GC)系统的光谱学研究以前所未有的精度证实了老GC吸收线指数分布的双峰性。这种河外GC的划分,到目前为止主要是通过光度颜色双峰性来断言的,已经被认为是在单个星系内仅仅存在两个不同的金属丰度亚群,并且形成了各种星系形成理论的关键支柱。由于光谱学比光度学更能详细地探测恒星星族,因此指数双峰的发现可能表明双GC族的存在。然而,在这里,我们表明,所观察到的光谱二分法M31 GC出现由于金属性指数转换的非线性性质,因此不一定要调用两个单独的GC子系统。我们把这作为一个密切的类比,最近的观点,金属性颜色非线性主要负责观察到的GC颜色双峰。我们还表明,金属敏感镁线显示不可忽略的金属指数的非线性和巴耳末线显示相当强的非线性。这就产生了双峰指数分布,这通常被解释为双峰金属丰度分布,不考虑金属丰度指数的非线性。我们的发现为M31 GC系统的构成提供了新的见解,这可能会改变目前对GC系统及其宿主星系形成的许多想法。
2013-03-25 astro-ph.GA
The minimum metallicity of globular clusters and its physical origin -- implications for the galaxy mass-metallicity relation and observations of proto-globular clusters at high redshift
在本域宇宙中,金属丰度为$[{\rm Fe}/{\rm H}]<-2.5$的球状星团(GC)极为罕见。在这封信中,GC的形成和星系演化之间的密切联系是用来表明,这GC金属'地板'的结果从星系的质量-金属丰度关系的超低光度星系(ULLGs)在高红移,最贫金属GC必须形成。金属丰度为$[{\rm Fe}/{\rm H}]\lesssim-2.5$的镓的质量太低,无法形成初始质量为$M_{\rm i}\gtrsim10^5~{\rm M}_\odot$的GC,而初始质量是维持哈勃时间所需的。这将星系质量-金属丰度关系转化为$[{\rm Fe}/{\rm H}]\lesssim-1.8$的最大初始星系团质量-金属丰度关系,这自然导致在$z=0$(“蓝倾”)观察到的贫金属GC的颜色-星等关系。它的强度跟踪的斜率的气相质量金属丰度关系的ULLG。基于室女座和天炉座星系团中GC的蓝色倾斜,预测了在$z\gtrsim2$处的$10^5\lesssim M_\star/{\rm M}_\odot\lesssim10^7$的星系质量-金属丰度关系具有$α=0.4\pm0.1$的斜率。GC金属丰度底意味着GC形成的最小宿主星系质量和最大红移。任何在$z>9$发现的原始GC最有可能出现在比银河系更大的星系中,而低质量星系中的GC,如天炉座dSph($M_\star\approx4\times10^7~{\…
2019-04-22 astro-ph.GA
Nonlinear Color-Metallicity Relations of Globular Clusters. X. Subaru/FOCAS Multi-object Spectroscopy of M87 Globular Clusters
用Subaru/FOCAS MOS模式获得了室女座中央cD星系M87的140个球状星团的光谱。利用简单的恒星星族模型研究了GC的年龄、金属丰度和$α$元素丰度等基本性质。它被证实,大多数的M87 GC是一样古老的,更丰富的金属,并在$α$ -元素比银河系GC增强。我们的高质量,同质数据集使我们能够测试的理论预测的弯曲颜色$-$金属丰度关系(CMR)。非线性CMR假设需要一个替代的解释,广泛观察到的GC颜色双峰,其中即使是单峰金属分布产生双峰颜色分布凭借非线性金属-颜色转换。M87中旧的、高信噪比GC的新推导的CMR(83个GC的$V-I$ CMR和78个GC的$M-T2$ CMR)证实了显著拐点的存在。此外,从结合目录与以前的研究M87 GC光谱,我们发现,共有185个老GC表现出广泛的,单峰的金属丰度分布。结果证实了非线性CMR解释的GC颜色双峰,进一步阐明了星系形成的理论。
2021-09-16 astro-ph.GA
Stochastic self-enrichment, pre-enrichment, and the formation of globular clusters
建立了一个球状星团形成过程中的随机预富集和自富集模型。GC开始形成时,其初始金属丰度由周围原云的预富集决定,但也可以在形成过程中进行内部自富集。金属丰度的随机变化是由于超新星的数量有限而产生的。我们构建了一个分析公式的预富集和自富集的综合影响,并使用蒙特卡罗模型来验证该模型准确地封装了平均金属丰度和金属丰度之间的传播真正的GC。预测的金属丰度传播由于自富集单独,一个强大的预测模型,是远远小于实际GC之间观察到的传播。这一结果排除了自富集作为大多数气相色谱中金属含量的一个重要贡献因素的可能性,从而使预富集成为可行的替代方法。然而,对于质量远高于10^6兆太阳的星团来说,自富集可能是重要的,即使没有任何外部压力限制,这些星团的质量也足以容纳相当大一部分的SN喷出物。这个转变点与许多大星系中贫金属星系团序列中出现的质量-金属丰度关系(“蓝倾”)的质量很好地对应。因此,我们认为自富集是质量-金属丰度关系的主要驱动力。从我们的模型的其他预测是,集群到集群的金属丰度传播之间的最高质量的集群减少;和红色GC序列也应该显示一个更温和的质量金属丰度的趋势,如果它可以追溯到类似的高质量。
2009-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
CN Variations in High Metallicity Globular and Open Clusters
本文比较了高金属量球状星团NGC 6356和NGC 6528与老的疏散星团NGC 188、NCG 2158和NGC 7789中CN带强度的变化。恒星与恒星之间的丰度变化,CN差异是一个容易观察到的迹象,在中等金属丰度的晕球状星团中很常见,但在野外或疏散星团中看不到。我们发现,疏散星团有狭窄的,单峰分布的CN带强度,从文献中预期,而球状星团有广泛的,双峰分布的CN带强度,类似于中等金属丰度晕球状星团。这一结果有有趣的影响,提出了各种机制来解释球状星团丰度不均匀的起源,并建议在团簇形成的时代,当地的环境起着至关重要的作用,在调节团内富集过程。
2009-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Nonlinear Color--Metallicity Relations of Globular Clusters. VI. On Calcium II Triplet Based Metallicities of Globular Clusters in Early-type Galaxies
星系中球状星团(GCs)的金属丰度分布函数是理解星系形成和演化的关键。钙II三重态(CaT)指数由于其对GC金属丰度的敏感性,最近已成为一种流行的金属丰度指标。在这里,我们重新审视和评估的可靠性CaT作为金属丰度指标,使用我们的新的恒星星族合成模拟的基础上经验,高分辨率通量。该模型表明,旧($>$ 10 Gyr)GC的CaT强度与低于$-0.5$的${\rm [Fe/H]}$成正比。然而,在适度的富金属区,由于最冷的红巨星对CaT吸收的贡献很小,CaT不再随${\rm [Fe/H]}$增加。色- $CaT$关系的非线性性质被附近早型星系GC的观测所证实。这表明在计算富金属恒星星族的金属丰度时应谨慎使用CaT。我们的结果提供了一个解释的颜色和$CaT$分布的GC在同一星系中观察到的急剧差异。我们把这作为一个类比,认为金属-颜色和金属-舔指数的GC的非线性是主要负责他们观察到的“双峰”分布的颜色和吸收指数。
2016-01-04 astro-ph.GA
The Age-Metallicity-Specific Orbital Energy Relation for the Milky Way's Globular Cluster System Confirms the Importance of Accretion for Its Formation
球状星团可以在它们的宿主星系内部形成,在高红移时,气体密度较高,富含气体的合并是常见的。它们也可以在低质量星系内部形成,这些星系已经被吸积和潮汐破坏,留下它们的球状星团补充物与高质量晕结合在一起。我们认为,星系球状星团系统中年龄-金属丰度-特定轨道能量关系可以用来确定其起源。富含气体的合并应该产生紧密结合的系统,其中富含金属的集群比缺乏金属的集群年轻。球状星团形成于大质量盘中,然后分散成晕,它们的年龄和比轨道能量之间应该没有关系。吸积的球状星团应产生弱束缚系统,其中年龄和金属丰度相互相关,但与特定轨道能量呈负相关。我们使用精确的相对年龄,自洽的金属丰度,和基于空间的自行通知轨道表明,银河系的金属贫乏的球状星团系统位于一个平面中的年龄金属丰度特定的轨道能量空间。我们发现,相对年轻或贫金属的球状星团与银河系的结合较弱,而相对古老或富金属的球状星团与银河系的结合较紧密。虽然富含金属的球状星团可能是在原位或非原位形成的,但我们的研究结果表明,贫金属的星团是在银河系外的矮星系中形成的。我们预测,这种年龄之间的关系,金属丰度,和特定的轨道能量在$L^{*}$星系的球状星团系统是一个自然的结果星系形成的$Λ$ CDM宇宙。
2021-04-21 astro-ph.GA
Modeling Formation of Globular Clusters: Beacons of Galactic Star Formation
星系形成的现代流体动力学模拟能够准确地预测早期星系中巨大分子云聚集的速率和位置。这些星云中可能存在质量和大小与真正的球状星团相当的星团。我描述了当前国家的最先进的模拟,旨在了解集群质量函数和金属丰度分布的起源。球状星团系统的金属丰度双峰性是星系中冷气体的等级形成和逐渐减少的自然结果。球状星团的形成在红移z>3时最为显著,此时大质量星团可能贡献了所有星系恒星形成的20%。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Population Properties of Ultracompact Dwarfs in M87: a Mass-metallicity Correlation Connecting Low-metallicity Globular Clusters and Compact Ellipticals
基于对文献和新观测的Lick指数测量值的模型拟合,我们获得了室女座星系团中央星系M87中具有代表性的超紧矮星(UCD)样本和大质量球状星团(GC)样本(恒星质量为$\gtrsim$ 10 $^{6}$ $M_{\odot}$)的恒星恒星星族参数.经过必要的光谱叠加的相对暗淡的对象在我们的初始样本的40 UCD和118 GC,我们获得了30套舔指数测量UCD和80 GC。M87 UCD的年龄为$\gtrsim$ 8 Gyr和[ $α$ /Fe] $\simeq$ 0.4 dex,与先前基于较小样本的研究一致。文献中的UCD,位于密度低于M87的环境中,比M87 UCD延伸到更年轻的年龄和更小的[ $α$ /Fe](在给定的金属丰度),类似于室女座dE核的环境依赖性。UCD表现出正的质量-金属丰度关系(MZR),它包围并连接恒星质量为$\gtrsim$ 10 $^{8}$ $M_{\odot}$的致密椭圆星系。室女座dE核在很大程度上遵循UCD的平均MZR,而大多数M87 GC在给定恒星质量下都向更高的金属丰度偏移。UCD和GC的质量金属丰度分布之间的差异可以定性地理解为它们在自富集场景中出生时的不同物理尺寸,或者在UCD形成的潮汐剥离场景中银河核团恒星形成效率相对较低。现有的观测提供了必要的,但不充分的证据潮汐剥离dE核的主要贡献者的M87 UCD。
2018-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass-to-Light Ratios for M31 Globular Clusters: Age-Dating and a Surprising Metallicity Trend
利用Keck高分辨积分光谱对10个M31球状星团(GCs)进行了速度色散研究,其中包括3个候选的中等年龄GCs。我们发现,这些候选人有相同的V波段的质量与光(M/L_V)比的其他GC,这意味着他们很可能是旧的。我们还发现了一个趋势,推导出的速度色散与波长,但不能区分系统误差和物理效应。我们的新测量结果与文献中的光度和光谱数据相结合,重新分析了所有M31 GC M/L_V值。在27个GC的组合样本中,我们发现富金属GC的M/L_V比贫金属GC的M/L_V低,这与恒星星族模型的预测相冲突。其他星系的碎片数据支持这一观察。M31 GC的基本面非常紧密,我们遵循Djorgovski的早期建议,证明基本面可以用来估计精确的距离(可能是10%或更好)。
2009-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Two Phases of Galaxy Formation from Radial Trends in the Globular Cluster System of NGC 1407
在这里,我们提出了巨大的椭圆星系NGC 1407周围的单个球状星团(GC)的颜色,以140千秒差距或17星系有效半径(R $_e$)的投影银河中心半径。这些数据是晕金属丰度的代表。在5-8.5 R_e(40-70 kpc)范围内,蓝色(贫金属)和红色(富金属)GC亚群的金属丰度梯度均为-0.4 dex/dex。在较大的半径,平均GC颜色(金属丰度)是恒定的。在对M87 GC系统的广域研究中,以及在我们自己的银河系中,也可以看到类似的行为。我们解释这些径向金属丰度的趋势,以表明早期原位耗散过程形成的内部区域和正在进行的吸积低质量星系及其GC形成的外晕。这些结果为大质量星系由内而外形成的两个阶段的星系形成模型提供了观测支持。我们还搜索了文献中其他大规模的早型星系报告GC金属丰度梯度在其内部区域。没有发现与星系质量或环境的明显相关性,但目前样本很小。
2011-01-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Slow Cooling in Low Metallicity Clouds: An Origin of Globular Cluster Bimodality?
我们探讨了小规模的碎片化和全球崩溃的相对作用,在低金属丰度云,指出,在这样的云的冷却时间可能比动态的时间更长,使云崩溃全球之前,它可以碎片。我们认为,这可能有助于解释低金属量球状星团人口的形成,因为这样密集的恒星系统需要大量的气体被收集在一个小区域(没有显着的反馈过程中的崩溃)。为了进一步探索这一点,我们进行了数值模拟的低金属丰度邦纳-埃伯特稳定的气体云,表明存在一个临界金属丰度(0.001和0.01之间$Z_\odot$),低于该云崩溃全球没有碎片。我们还进行了包括背景辐射热源的模拟,表明这也可以产生不碎裂的云,并且临界金属丰度-可以超过无辐射的情况-随着加热速率而增加。
2018-06-28 astro-ph.GA
Nonlinear Color-Metallicity Relations of Globular Clusters. VIII. Reproducing Color Distributions of Individual Globular Cluster Systems in the Virgo and Fornax Galaxy Clusters
早型星系中球状星团的颜色分布在形态上表现出很大的差异。基于GC的颜色和金属丰度之间的传统的“线性”关系,从颜色推断的GC金属丰度分布,反过来他们的形成历史,应该是多样的,因为他们出现。相比之下,在这里,我们表明,一个替代方案植根于“非线性”性质的金属到颜色的转换点到一个更简单,更连贯的图片。我们对ACS室女座星系团巡天和天炉座星系团巡天的早型星系中$\sim$ 80 GC系统颜色分布的模拟表明,大多数早型星系($\sim$ 70 $\%$)具有古老($\sim$ 13 Gyr)和同时代的GC。它们在颜色分布形态上的变化主要源于一个参数,即GC系统的平均金属丰度。此外,剩余($\sim$ 30 $\%$)GC系统的颜色分布也可通过非线性方案进行解释,假设额外的年轻或中年GC的数量分数为$\sim$ 20 $\%$。我们的结果加强了GC色双峰的非线性解释,并提供了一个新的视角,早期型星系形成在集群环境中,如室女座和天炉座星系团。
2018-12-04 astro-ph.GA
Constraining stellar population models - I. Age, metallicity, and abundance pattern compilation for Galactic globular clusters
我们提出了一个广泛的文献汇编的年龄,金属丰度,和化学丰度模式信息的41个银河系球状星团(GGC)的研究Schiavon等人(2005年)。我们的汇编比以前的类似工作有了显著的改进,特别是在化学丰度方面。其主要目的是使详细的评估和完善的恒星星族合成模型,旨在恢复上述信息的基础上,他们的综合光谱的未解决的恒星系统。然而,由于Schiavon样本跨越了广泛的已知GGC参数空间,我们的汇编也可能有利于调查有关的各种天体物理学的努力,如早期形成的银河系,GGC的化学演化,和恒星演化和核合成。例如,我们确认与我们的编译数据,GGC系统具有双峰金属丰度分布,并均匀增强的α-元素。当与我们的星系团的年龄配对时,我们发现支持银河系通过两个渠道获得球状星团的证据,即卫星星系的原位形成和吸积。C,N,O和Na丰度的分布和每个集群的分散证实了一个已知的事实,即迄今为止研究的所有GGC相对于多个恒星星族已被发现窝藏他们。最后,使用单个恒星的数据,我们也证实了恒星的大气层在离开主序星后逐渐被CN(O)处理的物质污染,并发现了证据表明α元素Mg和Ca可能来自一个以上的核合成生产场所。[删节]
2013-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
An old, metal-poor globular cluster in Sextans A and the metallicity floor of globular cluster systems
我们报告确认了一个古老的,贫金属的球状星团在附近的矮不规则星系六分仪A,第一个球状星团已知在这个星系。我们将这个星系团命名为六分仪座A-GC 1,它位于星系中心西南方约4.4角分($\sim1.8$ kpc)处,在亚角秒的地面观测图像中可以清晰地分辨出恒星。我们测量了一个积分星等$V=18.04$,对应于一个绝对星等$M_{V,0} = -7.85$。这给出了推断的质量$M\sim$ 1.6 $\times10^5~M\odot$,假设为Kroupa IMF。六分仪A-GC 1的综合光谱揭示了日心径向速度$v_{\rm helio}=305\pm15$ ~ km/s,与六分仪A的系统速度一致。候选红巨星分支星在星团中的位置,以及星团综合光谱的恒星族群分析,显示金属丰度[Fe/H] $\sim$ --2.4,年龄$\sim9$ Gyr。我们测量半光半径,$R_h = 7.6\pm0.2$ pc。归一化到星系积分星等,我们得到一个$V$波段的特定频率,$S_N=2.1$ .我们收集了28个星系中1,928个GC的光谱金属丰度样本,发现六分仪A-GC 1的低金属丰度接近于银河系、M31、M87和大麦哲伦云等球状星团中[Fe/H] $\sim-2.5$处的“金属丰度底”。这种金属丰度底似乎在宿主星系恒星质量的6 dex范围内保持不变,并且在有和没有吸积GC亚群的星系中都可以看到。
2019-05-23 astro-ph.GA
A Method for Simultaneous Determination of Metallicity and Reddening of a Globular Cluster based on the $V vs. (B-R)$ Color-Magnitude Diagram
本文介绍一种同时计算球状星团的金属丰度和红化的方法。该方法是基于对星系团Vvs.(B-R)色星等图上红巨星分支的形状和水平分支的V星等的分析。应用我们的方法对球状星团NGC 7006进行测光,得到了金属度$[Fe/H] = - 1.78 \pm0.11$和变红的$E_{B-R} = 0.^{m}25 \pm0.^{m}02$。
2009-03-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the relationship between metallicity distributions of globular clusters and of circumgalactic gas
在球状星团的恒星中,α元素和铁的丰度显示了它们形成的气体介质的组成。本文讨论了在红移为0.1<z<1.1的100 - 130 kpc星系附近观测到的环星系气体稠密云(部分莱曼极限系统和莱曼极限系统)作为其中形成了球状星团的云的残余部分的可能性。根据对球状星团和环星系云中镁和铁丰度的统计分析以及这两类天体的空间位置得出了结论。
2018-09-22 astro-ph.GA
Zwicky Transient Facility and Globular Clusters: The RR Lyrae gri-Band Period-Luminosity-Metallicity and Period-Wesenheit-Metallicity Relations
利用Zwicky瞬变观测站(ZTF)的时间序列观测资料,推导了球状星团RR型天琴座的周期-光度-金属丰度(PLZ)和周期-Wesenfeld-金属丰度(PWZ)关系。我们已经应用了各种选择标准来排除有问题或虚假光变曲线的RR Lyrics。这些选择标准利用关于每个光变曲线的数据点的数量、振幅、颜色和关于周期-光度和/或周期-韦森关系的残差的信息。由于混合,球状星团中的一些RR天琴座被发现是异常明亮的,并且它们的ZTF光变曲线振幅很小。我们用我们最终的~750 RR天琴座的46个球状星团的样本,覆盖了一个宽的金属丰度范围(-2.36 < [Fe/H] < -0.54 dex),导出了GRI带的PLZ和PWZ关系。此外,我们还推导出了周期颜色金属丰度(PCZ)和第一次,PQZ关系,其中Q指数是无反射的建设。我们已经比较了我们的各种关系的经验和理论的关系,在文献中,并发现了一个很好的协议与大多数研究。最后,我们将我们推导的PLZ关系应用于矮星系Crater II,发现它的真实距离模量应该大于最近的测定。
2022-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The difference in metallicity distribution functions of halo stars and globular clusters as a function of galaxy type: A tracer of globular cluster formation and evolution
对巨型椭圆星系Cen A和旋涡星系M31晕中的球状星团(GC)和场星的观测表明,星团与恒星的数量比(“特定频率”)范围很大。星团与恒星的比率随着金属丰度的增加而减少,在所有的银河系中心半径上,其斜率似乎并不取决于半径。在矮星系中,GC也比场星平均更贫金属。这些观察结果表明,无论是团簇形成效率或团簇破坏率的金属丰度和环境的强烈依赖。我们的目标是解释这些趋势,考虑各种影响,可能会影响观察到的集群恒星比作为金属丰度,环境和宇宙学历史的函数。我们发现,无论是团簇形成效率和最大团簇质量的增加与金属丰度,所以他们不能解释所观察到的趋势。潮汐剥离和动力摩擦破坏GC破坏星系团在太小的范围内的银河中心半径。我们表明,集群破坏的潮汐冲击巨大的分子云在高密度的形成环境中的GC变得越来越有效,对高星系质量,因此,对高金属丰度。预测的星团与恒星的比率在高金属丰度的情况下会降低100-1000倍,并且应该只对银河系中心半径有微弱的依赖,这是由于星系合并过程中的轨道混合,与观测结果一致。所观察到的,强烈的依赖性的集群,恒星比的金属丰度和独立性的斜率对银河半径可以解释集群的破坏和星系的层次增长。因此,我们发现,金属度依赖的集群到星的比例并不反映GC的形成效率,但存活分数。(节录)
2017-06-03 astro-ph.GA
G2C2 II: Integrated colour-metallicity relations for Galactic Globular Clusters in SDSS passbands
我们使用我们的综合SDSS测光的96个球状星团在$g$和$z$,以及$r$和$i$测光的一个子集的56个集群,推导出综合色金属丰度关系(CMR)的银河系球状星团。我们比较这种关系,以前的工作,包括河外星系团,并检查年龄的影响,现今的质量函数的变化,结构参数和形态的水平分支的关系。此外,我们仔细研究了前景消光(包括微分红化)引入的散射,并表明,在颜色-金属丰度关系的散射可以显着减少结合两个红化法律从文献中。在所有的CMR中,我们发现一些低红化的年轻GC是抵消CMR。这些异常值中的大多数与射手座系统有关。模拟表明,这与其说是由于年龄,不如说是由于不同的富集历史。最后,我们介绍了基于红外钙三重态的颜色-金属度关系,当与$(g^\prime-i^\prime)$和$(g^\prime-z^\prime)$颜色相比时,它们显然是非线性的。
2013-10-17 astro-ph.GA
New g'r'i'z' Photometry of the NGC 5128 Globular Cluster System
本文介绍了在$g'r'i'z'$滤光系统中首次测量的NGC 5128(半人马座A)中323个球状星团的新测光结果。颜色指数直接校准到$g'r'i'z'$系统中的标准恒星,并用于建立蓝色和红色(低和高金属丰度)球状星团序列的基准平均颜色。我们还使用光谱测量的丰度来建立最金属敏感的颜色($(g'-r')_0$,$(g'-i')_0$)和金属度之间的转换,[Fe/H]。
2010-09-21 astro-ph.GA
Globular Cluster Intrinsic Iron Abundance Spreads: II. Protocluster Metallicities and the Age-Metallicity Relations of Milky Way Progenitors
内在铁丰度在球状星团中分布,虽然通常很小,但非常普遍,是自我富集的标志:星团内的一些恒星已经被来自同一星团内其他恒星的超新星喷出物富集。我们使用Bailin(2018)自富集模型来预测原星系团的性质-其质量和原星系团气体云的金属丰度-与今天最终可观察到的性质-其当前金属丰度和内部铁丰度分布之间的关系。我们将此模型应用于银河系球状星团的初始质量和/或铁丰度分布的更新目录,以重建其初始金属丰度。我们发现,除了已知的异常隆起集群泰山5和三个集群强烈怀疑是核星团剥离矮星系,该模型提供了一个很好的镜头,了解他们的铁传播和初始金属丰度。然后,我们使用这些初始金属丰度构建年龄金属丰度关系的运动学确定的主要吸积事件在银河系的历史。我们发现,使用初始的金属丰度,而不是当前的金属丰度不会改变银河系的历史的整体图片,因为差异通常是小的,但确实提供了信息,可以帮助区分吸积事件的一些个人球状星团与模糊的运动学应该与,并指出吸积事件本身的潜在复杂性。
2021-10-27 astro-ph.GA
The Effect of Age and Stellar Model Choice on Globular Cluster Color-to-Metallicity Conversions
本文基于既有光谱校准研究,检验不同恒星模型与球状星团年龄假设对颜色-金属丰度转换关系的影响,发现模型差异虽明显,但对所得 GCS 金属丰度分布的净影响较小。
2024-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the metallicity distribution of the peculiar globular cluster M22
在我们以前的研究中,我们发现特殊的球状星团(GC)M22包含两个不同的恒星星族,即具有不同物理性质的Ca-w和Ca-s族,它们具有不同的化学组成、空间分布和运动学特征。我们认为M22最有可能是在矮星系环境中通过两个具有异质金属丰度的GC合并形成的,后来吸积到我们的银河系中。在最近的研究中,Mucciarelli等人声称M22是一个正常的单金属球状星团,在两组恒星之间没有任何可感知的金属量分布,这对我们的结果和其他人的结果提出了挑战。我们设计了新的策略,本地热力学平衡(LTE)丰度分析的红巨星分支(RGB)的恒星在GC中,并显示存在一个蔓延的铁丰度分布在M22。
2016-08-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
A stellar stream remnant of a globular cluster below the metallicity floor
恒星喷出物逐渐富集气体,随后形成恒星,使化学物质最少的恒星系统直接形成早期宇宙中形成的结构化石。虽然银河系中已知有几百颗恒星的金属含量低于太阳铁含量的千分之一,但它们都没有居住在球状星团中,而球状星团是已知最古老的恒星结构。这些显示金属含量至少为太阳金属丰度的0.2%([Fe/H] > -2.7)。这个金属丰度底似乎是普遍存在的,有人提出,合并成我们今天观察到的星系的原星系的质量不足以形成存活到今天的星系团。在这里,我们报告发现了一个恒星流,C-19,其金属丰度小于太阳金属丰度的0.05%([Fe/H]=-3.38 +/- 0.06(统计)。+/- 0.20(系统))。C-19恒星的低金属丰度色散和化学丰度表明,这条流是迄今发现的最贫金属的球状星团的潮汐遗迹,并且明显低于所谓的金属丰度底:金属丰度明显低于今天观测到的星团在过去存在,并将它们的恒星贡献给银河系晕。
2022-01-04 astro-ph.GA
Properties of Globular Clusters in Galaxy Clusters: Sensitivity from the Formation and Evolution of Globular Clusters
我们在宇宙学的背景下,用半解析的粒子标记方法研究了星系团中球状星团的性质。我们假设球状星团是由暗物质晕合并形成的,它们的金属丰度是根据宿主暗物质晕的恒星质量和GC的形成红移来分配的。用半解析方法研究了球状星团的动力学演化和破裂,这些演化和破裂受几个自由参数控制。在本文中,我们研究我们的结果是如何改变自由参数的选择。我们比较我们的基准结果与代表性的观测,包括球状星团系统和它的宿主星系之间的质量比,球状星团的占有率,蓝色球状星团的数量分数,和金属丰度梯度与球状星团质量。因为我们可以知道球状星团随时间的位置,所以可以与其他观测结果进行比较,例如,单个星系球状星团系统的中位半径,团内球状星团的平均投影密度分布,具有团心半径的球状星团的金属丰度和年龄梯度。我们还发现每个星系中球状星团系统的比质量随团心半径的不同而不同。
2022-10-27 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
Globular clusters in the outer Galactic halo: new HST/ACS imaging of 6 globular clusters and the Galactic globular cluster age-metallicity relation
本文给出了由哈勃空间望远镜(HST)F606 W、F814 W高级巡天照相机测光得到的6个球状星团的色星等图(CMD)。这6个星系在银河中心距离(Rgc)上形成了两个松散的分组:IC 4499、NGC 6426和鲁普雷希特106在约15-20 kpc,NGC 7006、帕洛马15和Pyxis在约40 kpc。CMD允许在每种情况下从主序列关闭来估计年龄。此外,Palomar 5的年龄(Rgc ~ 18 kpc)是使用档案HST宽视场行星照相机2 V,I测光估计的。年龄分析显示:IC 4499,Ruprecht 106和Pyxis比具有类似金属丰度的内晕GC年轻1-2 Gyr; NGC 7006和Palomar 5比它们的内晕对应物稍微年轻; NGC 6426和Palomar 15是样品中最贫金属的两个GC,在不确定性范围内与所有其他贫金属GC同时代。结合我们以前的努力,目前的样本提供了强有力的证据,银河系GC年龄-金属丰度关系由两个不同的分支。一个表明在银河系内部的快速化学富集,而另一个则表明在外晕中长时间的GC形成。后者是一致的外晕GC形成于矮星系,后来被银河系吸积。
2011-06-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Star Clusters in M31: VII. Global Kinematics and Metallicity Subpopulations of the Globular Clusters
我们进行了一个联合的空间-运动学-金属丰度分析的球状星团(GC)周围的仙女座星系(M31),使用均匀的,高质量的光谱数据集。特别是,我们删除了污染的年轻集群,困扰了许多以前的分析。我们发现这些团簇可以根据其径向分布分为三个主要的金属丰度组:(1)内部富金属组([Fe/H] > -0.4),(2)中间金属组([Fe/H]中值=-1),(3)贫金属组([Fe/H] <-1.5)。富含金属的星系团具有像M31圆盘一样的运动学和空间特性,而另外两个贫金属的星系团总体上表现出温和的顺时针旋转,分散度更大-与之前声称的更强的旋转相反。贫金属的GC是最不集中的一组,这样的集群发生在中央隆起的频率比集群的金属含量高的五倍。尽管M31和银河系GC系统之间存在一些众所周知的差异,但我们修订后的分析指出它们的化学动力学性质具有显着的相似性,这可能有助于阐明星系及其GC的不同形成阶段。特别是,M31的结果激发了进一步探索富含金属的GC形成模式原位,高红移,cluerous星系盘内。
2016-03-22 astro-ph.GA
Radial Velocity and Metallicity of the Globular Cluster IC4499 Obtained with AAOmega
我们目前的径向速度和金属丰度的测量银河系遥远的南部球状星团IC 4499。我们从2 MASS点源星表中选取了几百颗位于星团内部和周围的红巨星,利用AAOmega摄谱仪获得了近红外钙三重态的光谱。对球状星团M4、M22和M68中的巨星进行了观测,以提供径向速度和金属丰度的比较对象。根据速度数据,我们得出结论,我们的目标中有43个是星团成员,这是迄今为止光谱研究的最大的IC 4499巨星样本。我们确定该星团的平均日心径向速度为31.5 ± 0.4 km/s,并发现最可能的中心速度色散为2.5 ± 0.5 km/s。这导致了一个动态的质量估计为93 ± 37000太阳质量的集群。我们是敏感的集群旋转的幅度约为1公里/秒,但没有证据表明集群旋转。在Carretta-Gratton标度上,团簇的金属丰度为[Fe/H] = -1.52 ± 0.12。星团的径向速度,以前高度不确定,是一致的成员在麒麟潮汐流,但也与晕的起源。该星团的水平分支形态比其金属丰度的平均值略红,但与晕的其他星团相比,它可能并不异常年轻。对星团运动学和金属丰度的新约束可能会使人们深入了解RR型天琴座恒星极高的比频率。
2010-10-04 astro-ph.GA
A Possible Solution for the M/L-[Fe/H] Relation of Globular Clusters in M31: A metallicity and density dependent top-heavy IMF
在M31的GC的大样本的观察到的质量与光($M/L$)的比率显示出相反的趋势与金属丰度相比,从简单的恒星星族(SSP)模型与不变的典型恒星IMF的预期,在这个意义上,观察到的$M/L$的比例随着金属丰度的增加而减少。我们发现,结合动力学演化的影响,SSP模型与一个典型的IMF不能解释减少$M/L$比例增加金属丰度的M31 GC。最近推导出的顶重IMF作为金属丰度和嵌入集群密度的函数,提出了解释低于预期的$M/L$比率的富金属GC。我们发现,SSP模型与头重脚轻的IMF,保留了金属丰度和集群质量依赖的部分残留在集群内,并考虑到标准的动力学演化可以成功地解释所观察到的$M/L-[Fe/H]$关系的M31 GC。因此,我们建议,GCs的运动学数据可以用来约束顶重的GCs中的IMF。
2016-05-16 astro-ph.GA
Nonlinear Color-Metallicity Relations of Globular Clusters. IX. Different Radial Number Density Profiles between Blue and Red Clusters
大部分早型星系中的球状星团(GC)的光学色是双峰的。蓝色和红色GC在其表面数密度的径向分布中显示出明显的差异,在这个意义上,红色GC比蓝色GC更集中。一个即时的解释是存在两个具有不同径向分布的不同GC子系统。然而,这一观点受到了一种情况的挑战,在这种情况下,由于旧的($\gtrsim$ 10 Gyr)GC的GC金属量-颜色转换的非线性性质,宽单峰金属量分布可以表现出双峰颜色分布。在这里,我们表明,通过模拟的径向趋势的GC颜色分布的四个附近的巨大的椭圆星系(M87,M49,M60,和NGC 1399),在径向轮廓之间的差异蓝色和红色GC的天然干从金属度颜色的非线性加上众所周知的径向金属度梯度的GC系统。该模型表明,即使到$\sim$ 20 ${R}_{\rm eff}$,GC年龄也没有或只有很小的径向变化。我们的研究结果提供了一个更简单的解决方案,以不同的径向分布的蓝色和红色的GC,不一定会引起两个GC子系统的存在,并进一步加强非线性的情况下,GC颜色双峰现象。
2020-11-24 astro-ph.GA
APOGEE-2 Discovery of a Large Population of Relatively High-Metallicity Globular Cluster Debris
我们报告了一个新的,化学上不同的人口相对高金属([Fe/H] $> -0.7$)红巨星与超太阳[N/Fe]($\gtrsim +0.75$)内的凸起,磁盘和银河系的晕确定。这颗恒星的样本是在阿帕奇点天文台星系演化实验(APOGEE-2)的第二阶段观测到的;这些恒星的光谱是斯隆数字巡天第17次数据发布(DR 17)的一部分。我们假设,这个新发现的种群是在各种各样的祖先中形成的,并且可能由完全或部分被破坏的富含金属的球状星团组成,我们称之为球状星团碎片(GCD),通过其不寻常的光球氮丰度来识别。一些GCD恒星可能是盖亚-土卫二-香肠吸积事件的成员,以及在原地形成的星团。
2021-09-06 astro-ph.GA
Measuring the alpha-abundance of subsolar-metallicity stars in the Milky Way's central half-parsec: testing globular cluster and dwarf galaxy infall scenarios
虽然银河系核心星团已经被广泛研究,但它是如何形成的还不确定。研究表明,它包含一个太阳和超太阳的金属丰度人口,可能已经形成的现场,随着太阳下的金属丰度人口,可能已经形成了通过合并的球状星团和矮星系。恒星丰度测量对于区分不同的形成情景至关重要。我们提出了新的测量[ $M/H$ ]和$α$ -元素丰度[ $α/Fe$ ]的两个太阳下的金属量恒星在银河系中心。这些观测是用自适应光学辅助高分辨率(R= 24,000)光谱仪NIRSPEC在K波段(1.8 - 2.6微米)进行的。这是第一次对银河系核星团中亚太阳金属丰度恒星的$α$元素丰度进行测量。我们测量[ $M/H$ ]= $-0.59\pm 0.11$,[ $α/Fe$ ]= $0.05\pm 0.15$和[ $M/H$ ]= $-0.81\pm 0.12$,[ $α/Fe$ ]= $0.15\pm 0.16$的两颗恒星在银河系中心的不确定性占主导地位的光谱模板的系统不确定性。恒星的[$α/Fe$]介于球状星团和矮星系的[ $α/Fe$ ]之间,具有相似的[ $M/H$ ]值。它们的丰度与核星团中的大部分恒星非常不同。这些结果表明,银河系核星团中的亚太阳金属丰度群体可能起源于下落的矮星系或球状星团,不太可能在原地形成。
2021-12-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Full spectral fitting of Milky Way and M31 globular clusters: ages and metallicities
背景:盘状星系的形成和演化是天文学中长期存在的问题。了解球状星团系统的性质可以导致对其宿主星系演化的重要见解。目的:我们的目标是获得恒星星族参数-年龄和金属丰度-的一个样本的M31和银河系球状星团。研究它们的球状星团系统是全面了解它们形成和演化的重要一步。研究方法:我们的分析采用了现代像素到像素的光谱拟合技术,以适应观察到的综合光谱更新的恒星星族模型。通过比较观测和模型,我们得到了它们的恒星星族的年龄和金属丰度。我们将这种技术应用于M31中的38个球状星团和41个银河系球状星团的样本,作为对照样本。结果:我们的M31球状星团样本的年龄跨度从1.5亿年到宇宙的年龄。金属度[Fe/H]范围从-2.2 dex到太阳值。年龄-金属丰度关系可以描述为两个组成部分:一个老的人口与平坦的年龄-[Fe/H]的关系,可能与晕和/或隆起,和第二个年龄和金属丰度之间的大致线性关系,较高的金属丰度对应于年轻的年龄,可能与M31磁盘。虽然我们恢复了非常著名的银河系GC金属丰度双峰性,但我们自己对M31金属丰度分布函数的分析表明,这两个GC系统基本上覆盖了相同的[Fe/H]范围,但M31的金属丰度分布函数并不是明显的双峰性。这些结果表明,这两个星系经历了不同的恒星形成和吸积的历史。
2012-11-21 astro-ph.GA
Milky Way Globular Cluster Metallicity and Low-Mass X-ray Binaries: The Red Giant Influence
银河系和河外星系的研究表明,富金属球状星团(GC)比贫金属球状星团(GC)拥有明亮的低质量X射线双星(LMXB)的可能性大约高出三倍。对于这种金属丰度效应还没有令人满意的解释。我们测试的假设,红巨星分支(RGB)的恒星的数量密度是在富含金属的GC较大,因此可能的金属丰度效应的原因。利用哈勃空间望远镜对109个银河系GC进行测光,研究了RGB星密度与GC金属丰度之间的关系。等时线拟合用于计算RGB星的数量,其由GC质量和观测到的GC光度的分数归一化,并使用半光半径$r_{h}$处的体积确定密度。RGB星密度与金属丰度[Fe/H]弱相关,Spearman和Kendall秩检验$p$ -值分别为0.00016和0.00021,系数分别为$r_{s} = 0.35$和$τ= 0.24$。虽然研究表明$r_{h}$与银心距相关,而与[Fe/H]无关,但这种相关性可能因$r_{h}$对[Fe/H]的可能依赖性而有偏差。动力学起源的$r_{h}$ -金属丰度相关性(潮汐剥离)表明,富含金属的GC可能有更活跃的动力学历史,这将促进LMXB的形成。没有发现RGB星数密度和金属丰度之间的相关性时,只使用GC托管静态LMXB。我们需要对银河系中静止的LMXB进行全面普查,以进一步探测金属丰度效应,这将随着即将推出的eROSITA而成为可能。
2017-11-08 astro-ph.GA
Simulations of globular clusters within their parent galaxies: Metallicity spreads and anomalous precursor populations
最近对球状星团(GC)的观测表明,第一代(1G)恒星之间可能存在元素丰度的变化。我们建议,金属丰度(“金属度”)的GC内传播形成巨大的分子云(GMCs)可以影响未来集群成员的铁丰度。为了研究这一点,我们使用原来的流体动力学模拟GMC形成在高红移矮星系。我们的模拟自洽模型的物理过程,如恒星反馈,尘埃的形成和破坏,以及尘埃颗粒上的分子气体形成,使它们非常适合GMC形成的研究。我们的结论是铁丰度的变化是由于合并的气体团块和自富集过程。GC形成团块的金属丰度分散度约为0.1 dex,反映了越来越多的研究声称GC内存在非零分散度。银河系的气体分数是一个关键参数的团块的形成和金属丰度'地板'观察到的银河系和河外GCs与母星系的能力,形成大规模的GMC。最后,我们认为,GMCs有可能捕获周围的贫金属星系盘星,我们解释为前体人口(0 G)。这些低金属量的恒星代表了主星矮星的[Fe/H]值,因此这颗0 G的化学成分可能是母星系的一个简化记录。这些结果依赖于星系的初始金属丰度和径向梯度,恒星形成的阈值气体密度,以及恒星形成的处方。
2021-12-28 astro-ph.GA
The SLUGGS Survey: Measuring globular cluster ages using both photometry and spectroscopy
球状星团年龄不仅是对球状星团形成模型的一个重要检验,也是研究星系聚集历史的有力手段。不幸的是,测量尚未解决的古老恒星星族的年龄已被证明是具有挑战性的。在这里,我们提出了一种新的技术,结合光学光度法与金属量的限制,从近红外光谱,以测量年龄。在对银河系中的球状星团及其卫星星系进行了测试之后,我们利用SLUGGS巡天的数据将我们的方法应用于三个大质量早型星系。这三个SLUGGS星系和银河系显示出明显不同的球状星团年龄和金属丰度分布,NGC 1407和银河系显示出大多数古老的球状星团,而NGC 3115和NGC 3377显示出一系列的球状年龄。这种多样性意味着不同的星系形成的历史和球状星团的光学颜色-金属丰度关系是不普遍的,因为通常假设在球状星团的研究。我们发现富含金属的球状星团人口的中位数年龄和场星人口的年龄之间的相关性,符合球状星团形成是高强度恒星形成的自然结果的模型。
2019-09-12 astro-ph.GA
Metallicity field and selection effects in spatial distribution of the Galactic globular cluster system
利用目前的球状星团(GCs)的银河系的金属丰度的数据,把约束的距离银河系中心,$R_0$,被认为是前景。我们发现富金属和贫金属子系统的GC分别在金属丰度图中形成了一个棒状结构,其参数与银河系棒的参数非常接近。结果表明,存在一个酒吧内的富金属和贫金属的子系统的GC组件。条形GC可能是在已经存在的银河系条形内形成的,也可能是后来与条形共振锁定的。我们的结论是,大量的限制$R_0$值可以得到只有与非轴对称模型的GC金属丰度的空间分布与津贴的GC细分成子系统。我们发现了一个酒吧灭绝组件的证据,导致在银河酒吧的远侧和“后中央”地区的GC观测不完整。当从GC的空间分布确定$R_0$时,应考虑这种选择效应。
2013-11-05 astro-ph.GA
Suppression of globular cluster formation in metal-poor gas clouds by Lyman-alpha radiation feedback
研究了Ly $α$辐射反馈对球状星团(GC)形成的影响.在这封信中,我们解析地推导了在Ly $α$辐射反馈下球形云中恒星形成效率(SFE)与金属丰度之间的关系。我们的模型表明,随着金属丰度的降低,SFE变小。在贫金属气体云中,Ly $α$光子被长时间捕获,并对气体施加强辐射力,导致恒星形成受到抑制。我们发现,在初始质量为$10^5~{\rm M}_\odot$,半径为5 pc的情况下,只有当金属丰度大于$\sim 10^{-2.5}~Z_{\odot}$时,才能形成束缚星团(SFE $\gtrsim$ 0.5)。我们的模型成功地再现了所观察到的GC金属丰度的下限。因此,我们认为,赖氨酸$α$辐射反馈可以理解GC的形成是必不可少的。
2018-01-31 astro-ph.GA
Metallicity relations in LMC and SMC from the slope of Red Giant Branch stars in globular clusters
基于23个LMC/SMC球状星团的近红外JHK测光,本文测量RGB斜率并建立其与年龄、金属丰度的关系,发现斜率无显著年龄依赖,但年轻与年老星团呈现不同正负趋势。
2024-06-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
A vindication of the RR Lyrae Fourier light curve decomposition for the calculation of metallicity and distance in globular clusters
我们报告的平均金属丰度和绝对星等的RR天琴座恒星的样本中的37个球状星团,计算通过傅立叶分解的光变曲线和特设的半经验校准,在一个前所未有的均匀的方法。这使得一个新的讨论的金属依赖的水平分支(HB)光度,作为一个基本的距离指标。RRab和RRc星的定标应分开处理。对于RRab,色散较大且为非线性。对于RRc星,相关性不那么陡峭,非常紧密和线性。HB结构参数L的相关性被突出显示,并提供形式MV([Fe/H],L)的非线性校准。从光变曲线分解得到的[Fe/H]和MV值与通过Gaia-DR 3和HST获得的光谱值和距离之间存在极好的一致性。在35个星团的变星普查中,我们的计划发现了326颗恒星。
2022-04-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Integrated Calcium II Triplet as a Metallicity Indicator: Comparisons with High Resolution [Fe/H] in M31 Globular Clusters
本文给出了M_(31)球状星团积分光谱中Ca Ⅱ近红外线(8498、8542和8662)的中等分辨率(R= 4,000 ~ 9,000)光谱。在个别恒星的钙II三重态(CaT)的痕迹恒星金属丰度,本文比较集成CaT的强度,以及确定,高精度[Fe/H]值从高分辨率的综合光谱。目标球状星团的金属丰度范围很广([Fe/H] = -2.1 ~-0.2)。虽然大多数年龄超过10年,但有些可能是中间年龄(2-6年)。少数(3-6)有详细的丰度(例如低[Ca/Fe]),表明它们可能是从矮星系吸积而来的。使用各种测量和CaT强度的定义,证实了对于[Fe/H] < -0.4和2 Gyr以上的GC,积分CaT迹线簇[Fe/H]在约0.2 dex内,与年龄无关。富金属GC中的CaT线对附近的原子线(以及大多数富金属GC中的TiO分子线)非常敏感,这主要是由于连续区中的线覆盖。[Ca/Fe]比对贫金属GC中的综合CaT强度具有温和的影响。因此,集成的CaT可以安全地用于确定粗糙的金属丰度为遥远的,未解决的集群,只要注意到测量技术的限制。
2015-11-20 astro-ph.GA
Globular cluster formation efficiencies from black-hole X-ray binary feedback
我们调查的情况下,反馈从黑洞X射线双星(BHXB)有时开始内部年轻的星团强超新星反馈之前。这些BHXB可以减少嵌入的年轻星团内的气体分数,同时保持维里平衡,这可能有助于球状星团(GC)保持约束时,超新星驱动的气体喷射随后发生。采用一个简单的玩具模型与BHXB人口模型的参数指导下,我们产生的GC形成效率与实验推断的值一致。BHXB形成的金属丰度依赖性可以自然地解释为什么GC形成效率在较低的金属丰度下较高。对于合理的假设,金属丰度的依赖,我们的玩具模型可以产生GC金属丰度双峰在某些星系没有双峰的场星金属丰度分布。
2015-08-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
From globular clusters to the disc: the dual life of our Galaxy
星系晕和盘状球状星团的星族可以作为银河系形成的原始时代的示踪物。在这项工作中,文献数据的球状星团年龄,化学丰度和结构参数进行了研究,明确集中在起源的年龄-金属丰度关系的球状星团已知分裂。当α-元素丰度,这是不太强烈的影响,内部轻元素扩散的球状星团(硅,钙),被认为是一个非常低的观测分散之间的贫金属集群观察。在[SiCa/Fe]~0.35 dex处观察到稳定期,分散度仅为0.05 dex,直至金属丰度约为-0.75 dex。在这个金属丰度区间中,只有少数贫金属簇存在低[SiCa/Fe]丰度。此外,富金属球状星团在[Fe/H]-0.75 dex附近的[α/Fe]对[Fe/H]平面上出现了一个拐点。因此,如果相当一部分的星系球状星团有一个外部的起源,他们必须主要形成的星系是足够大的,以确保高水平的[α/Fe]元素丰度,即使在中等金属丰度,或在低质量的矮星系由银河系吸积在其形成的早期阶段。最后,在贫金属的AMR分支的集群提出了反相关的[SiCa/Fe]与总集群的大小,而这是不是这种情况下,为富金属的分支集群。此外,这种缺乏微弱的高α集群在年轻的金属贫人口与所观察到的老的和更多的金属贫集群,可能反映了更高的异质性的形成环境在较低的金属丰度。高质量卫星的吸积,作为一个主要的贡献,目前的银河系球状星团系统中的金属贫和金属中间制度是兼容的意见。
2018-11-12 astro-ph.GA
Nonlinear Color-Metallicity Relations of Globular Clusters. XI. Nonlinearity Effect Revealed by NGC 5128 (Centaurus A) and NGC 4594 (Sombrero) Galaxies
球状星团(GC)的金属丰度分布(MD)为其宿主星系的聚集和恒星形成历史提供了重要线索。GC颜色,当GC是旧的,已被用作GC金属丰度的代理。在大多数早期星系中观测到的双峰GC颜色分布(CD)几十年来一直被解释为双峰MD,这表明单个星系中只存在两个GC亚群。然而,传统的观点受到了一个新的理论的挑战,非线性金属性到颜色的转换可以导致双峰CD从单峰MD。单峰MD似乎是自然的,因为MD涉及数千个原星系。这个新理论已经过各种观测和理论研究的检验和证实。在这里,我们研究的非线性性质的GC颜色金属丰度关系(CMR)使用光度和光谱GC数据的NGC 5128(半人马座A)和NGC 4594(草帽),在比较恒星星族模拟。我们发现,在颜色上有轻微的偏移,观察到的和建模的CMR的整体形状同意以及所有可用的颜色。通过我们的CMR模型,基于观测到的光谱MD,很好地再现了这两个星系GC CD的不同颜色依赖的形态。结果证实了非线性CMR解释的GC颜色双峰,进一步阐明了星系形成的理论。
2022-09-06 astro-ph.GA
A CH star in the globular cluster NGC 6426
我们报告了在低金属量球状星团NGC 6426中心附近偶然发现的一颗碳星。我们确定了它的成员和化学性质,使用中等分辨率的光谱。它的径向速度为-159公里/秒,使它成为星团的一员。我们从文献和COMARCS恒星大气模型的光度数据,推导出它的光度,有效温度,表面重力,金属丰度,和近似的C,N和O丰度比。根据这些性质,我们认为这颗星是一颗真正的富碳低金属量AGB星。
2012-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Determining Metallicities of Globular Clusters using Simulated Integrated Spectra and Bayesian Statistics
利用蒙特卡罗模拟了球状星团,提出了一种将年龄效应与金属丰度效应分离的方法。我们证明,这些颜色不会随着时间的推移显着的年龄4 Gyr后,并使用贝叶斯统计计算的金属丰度的概率分布函数。我们用M31球状星团系统验证了该方法,并将其应用于解释观测到的球状星团色双峰现象和潮汐效应,结果表明,色双峰现象是巨星支上恒星动力学引起的色-金属丰度关系的非线性效应,仅包括UV的颜色比从视觉波段减去的颜色显示出更弱的双峰性,并且具有不同双峰性的聚类集合原则上比仅包括UV的聚类集合更老。弱双峰分布。此外,双峰颜色分布的同时代集群意味着双峰金属丰度分布,但单峰颜色分布并不意味着单峰金属丰度分布。潮汐场最终可以改变颜色分布的模式,从而导致双峰颜色分布。这项工作介绍了2011年至2012年在德国海德堡Mönchhofstraße 12-14,69120海德堡大学天文中心天文研究所获得的结果。
2015-06-08 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Relationship Between Globular Cluster Mass, Metallicity, and Light Element Abundance Variations
我们调查铝丰度变化的恒星星族的球状星团使用文献测量的钠和铝和APOGEE测量的氮和铝丰度。对于后者,我们表明,佩恩是最合适的五个可用的丰度管道为我们的目的。我们的42个球状星团的组合样本在[Fe/H]中的跨度约为2 dex,在$\log{M_{GC}/M_{\odot}}$中的跨度约为1.5 dex。我们发现不少于五个球状星团的氮和/或钠的显着内部变化,几乎没有相应的变化,在铝,和铝富集在富含金属的系统中,最小的现代集群质量是$\log{M_{GC}/M_{\odot}} \approx 4.50 + 2.17(\rm{[Fe/H]}+1.30)$。我们证明了不具有类场丰度的恒星的[Al/Fe]与[Na/Fe]和[Al/Fe]与[N/Fe]关系的斜率近似地与球状星团的金属丰度和恒星质量呈对数线性关系。相反,[Na/Fe]和[N/Fe]之间的关系没有显示出这种依赖性的证据。这表明,在早期宇宙中(至少)有两类非超新星化学污染物是常见的,它们在球状星团中的相对贡献与球状星团的金属丰度和质量成比例。这些类中的第一类主要是负责CNO和NeNa丰度的变化,同样第二的MgAl丰度的变化。47 Tuc和M4是这种二分法的特别突出的例子。作为一个辅助发现,我们认为,泰山5星之间的丰度变化是一致的,它是一个正常的球状星团。
2019-04-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The tidal remnant of an unusually metal-poor globular cluster
球状星团是宇宙中观测到的最古老的恒星结构。它们在大型星系中无处不在,被认为是强烈的恒星形成事件和结构分层的痕迹。对银河系中的球状星团和其他各种各样的星系的观测发现了“金属丰度底”的证据,即没有发现化学(“金属”)丰度低于太阳丰度的0.3%至0.4%的球状星团。这个金属丰度底的存在可能反映了幸存的球状星团形成的最小质量和最大红移,这两个组成部分都是理解宇宙质量积累的关键。在这里,我们报告测量从南恒星流光谱调查的空间薄,动态冷凤凰恒星流在银河系的晕。凤凰星流的性质与它是一个球状星团被潮汐破坏的残骸相一致。然而,其金属丰度([Fe/H] = -2.7)大大低于经验金属丰度下限。因此,凤凰星流代表了迄今为止发现的最贫金属的球状星团的碎片,它的前身与本宇宙中现在的球状星团种群截然不同。它的存在意味着在金属丰度底以下的球状星团可能曾经存在,但在星系演化中被摧毁。
2020-07-29 astro-ph.GA
Cluster Ages to Reconstruct the Milky Way Assembly (CARMA). II. The age-metallicity relation of Gaia-Sausage-Enceladus globular clusters
Universidade de Vigo(维戈大学);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(博洛尼亚天文物理与空间科学研究所);INAF – Osservatorio Astronomico di Roma(罗马天文台);INAF – Osservatorio Astronomico di Abruzzo(阿布鲁佐天文台);INFN - Sezione di Pisa, Universitá di Pisa(比萨大学及意大利国家核物理研究所比萨分部);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Bologna(博洛尼亚大学物理与天文学系);Universidad de Granada(格拉纳达大学)
通过分析Gaia-Sausage-Enceladus合并事件中13个球状星团的年龄和金属丰度关系,发现存在两个球状星团形成时期,揭示了银河系组装过程中的周期性恒星形成事件。
2025-07-15 astro-ph.GA
New Constraints on Early-Type Galaxy Assembly from Spectroscopic Metallicities of Globular Clusters in M87
观测到的球状星团(GC)系统的特征,如金属丰度分布,通常被用来限制星系形成模型。然而,获得可靠的金属丰度值是特别困难的,因为我们有限的手段,以获得高质量的光谱河外GC。通常,“颜色-金属丰度关系”被调用来转换发光器获得光度测量到金属丰度,但没有共识,这些关系应该采取什么形式。本文利用多个光度数据集和铁金属度值,从应用全光谱恒星星族合成模型,深Keck/LRIS光谱的177个GC中心位于M87周围,以获得一个新的颜色-金属度关系。我们的新的关系与以前的关系在蓝色,我们提出的证据表明,M87关系不同于银河系GC,表明GC属性的环境依赖性。我们利用色-金属丰度关系导出了红、蓝GC的新的GC金属丰度-主星系光度关系,发现蓝GC的光度关系比以前的工作更浅,贫金属GC比以前的工作更富集,这可能表明,现在构成早期星晕的祖先卫星星系可能是早期星晕的起源星系。型星系的质量更大,形成时间比以前认为的要晚,或者贫金属GC的性质对它们现在的宿主依赖性更小,这表明它们有共同的起源。
2019-05-29 astro-ph.GA
APOGEE-2S Discovery of Light- and Heavy-Element Abundance Correlations in the Bulge Globular Cluster NGC 6380
我们推导出相对高金属丰度的球状星团球状星团NGC 6380中9颗恒星的丰度比。我们发现一个平均集群金属丰度之间的[Fe/H] $= -0.80$和$-0.73$,没有明确的证据,铁丰度的变化超出了观测误差。[N/Fe]丰度比强烈增强的恒星居住在星团中,并且与[C/Fe]反相关,这种趋势被认为是该星团中多人口现象的信号。我们检测到一个明显的内在的星-星传播($\gtrsim 0.27$ dex)在慢中子捕获过程元素(S-元素)铈II。此外,[Ce/Fe]丰度比与[N/Fe]可能存在相关性,而与[Al/Fe]的相关性较弱。如果得到证实,NGC 6380可能是第一个检测到N-Ce相关性的高金属量球状星团。此外,这种相关性表明,铈也可能是一个涉及多人口现象的元素。目前,这种明显的N-Ce相关性在高金属丰度星系团的起源缺乏共识的解释。我们初步认为,它可以复制不同的渠道-低质量渐近巨星分支星在高金属度制度或快速旋转的大质量恒星(“自旋星”),由于旋转混合。它也可能是几次污染事件的累积效应,包括特殊恒星的出现。我们的研究结果应该指导恒星核合成模型,以了解其在相对高金属量的球状星团中明显的排他性的原因。
2021-09-06 astro-ph.GA
Light element variations within the different age-metallicity populations in the nucleus of the Sagittarius dwarf
星团M54位于人马座矮球状星系的中心,因此可能是最接近核星团的例子。无论是原地恒星形成,螺旋形球状星团,或组合已被援引来解释各种各样的恒星子群的核星团。已知球状星团会表现出轻元素的变化,这可以用称为染色体图的光度结构来识别。在这封信中,我们创建了三个不同的年龄金属丰度亚群在附近的M54的染色体图谱。我们发现,老年人,金属贫人口显示轻元素变化的签名,而年轻和中年金属丰富的人口没有。我们的结论是人马座的核心是通过原位恒星形成和球状星团吸积的结合而形成的。这封信表明,正确构建的铁复合球状星团的染色体图可以提供洞察不同的恒星星族的形成位置。
2019-09-30 astro-ph.GA