The effect of intermediate mass close binaries on the chemical evolution of Globular Clusters II
中等质量恒星AGB演化过程中的化学过程预测了球状星团中不同星族的大部分观测结果,但仍有一些重要问题需要进一步澄清。特别是,为了重现观察到的Na-O和Al-Mg的关系,在中等质量单星的AGB阶段失去的化学富集气体必须与具有原始化学成分的物质混合。这个问题的根源仍然是一个争论的问题。此外,观测显示,相当一部分中等质量和大质量恒星是作为密近双星的组成部分诞生的。我们将研究双星对球状星团化学演化的影响,以及对具有原始化学成分的物质的起源的影响,这是单星AGB方案工作所必需的。我们使用人口合成代码,占二进制物理,以估计的数量和组成的物质返回到星际介质的人口的二进制。我们证明,一个显着的人口的中间质量的密近双星结合单星AGB污染的情况下,可能有助于解释的化学性质的不同人口的恒星在球状星团的质量损失。
2013-01-11 astro-ph.GA
Multiple populations along the asymptotic giant branch: a Gaia+APOGEE study of 22 Galactic globular clusters
American University of Sharjah(沙迦美国大学);Istituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova(意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, Univ. di Padova(帕多瓦大学伽利略·伽利莱物理与天文学系);Research School of Astronomy and Astrophysics, Australian National University(澳大利亚国立大学天文与天体物理研究学院);NSF’s NOIRLab(美国国家科学基金会NOIR实验室);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Dipartimento di Tecnica e Gestione dei Sistemi Industriali, Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学工业系统技术与管理系)
该研究利用盖亚和APOGEE数据,通过轻元素丰度区分球状星团中渐近巨星分支的第一、二星族,给出其比例及径向分布,还识别受AGB缺失现象影响的星团,首次对多个星团的AGB星族进行光谱特征描述,检测到铁不均匀性。
2026-07-10 astro-ph.GA
An extreme paucity of second population AGB stars in the normal globular cluster M4
银河球状星团(GCs)现在已知拥有多个恒星星族,这些恒星族在许多轻元素丰度上具有化学上的不同。越来越清楚的是,GCs中的渐近巨星分支(AGB)恒星与红巨星分支(RGB)和其他阶段的恒星相比,在轻元素中显示出不同的丰度分布,偏向于更原始的,类似于场星的丰度,我们称之为子种群1(SP1)。作为一个更大的计划的一部分,针对GCs中的巨星,我们使用英澳望远镜上的2dF+HERMES设备获得了Messier 4(NGC 6121)中106颗RGB和15颗AGB恒星的高分辨率光谱。在这封信中,我们报告了M4中[Na/O] > -0.17的AGB星的极度缺乏,这与[Na/O] =0.55的丰度形成对比。AGB的丰度分布与所有来自SP1的AGB星一致。这一结果似乎意味着,所有的子星族二星(SP2;富Na,贫O)都避免了AGB阶段。考虑到M4的水平分支形态,这是一个意想不到的结果-它没有延伸的蓝色水平分支。这是第一个利用HERMES光谱仪进行的丰度研究。
2016-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Confirming the presence of second population stars and the iron discrepancy along the AGB of the globular cluster NGC 6752
球状星团NGC 6752中的渐近巨星分支(AGB)星被发现具有一些红巨星分支(RGB)星的化学特征。[FeI/H]和[FeII/H]之间的差异(在RGB星中未观察到)已被检测到采用光谱温度。此外,AGB可能缺乏第二星族恒星。建议使用基于(V-K)颜色的光度温度来消除这种铁的差异。此外,特设方案已被提出来解释第二人口AGB星的缺席。在这里,我们分析了19个AGB和14个RGB星的NGC 6752的光谱仪UVES观察到的样本。RGB星的两个温标吻合得很好,而AGB星的温标存在~100 K的系统偏差。我们发现,即使光度温度减轻了铁的差异,相对于光谱的,系统之间的差异[FeI/H]和[FeII/H]仍然被发现之间的AGB星。一个意想不到的结果是光度温度不满足AGB星的激发平衡。这表明标准的1D-LTE模型大气无法正确描述AGB星的热结构,与RGB星不同。测光温度的使用证实了以前检测到的第二人口AGB星在这个集群中,存在明确的相关性/轻元素丰度之间的关系。这有力地证明了第一和第二星族恒星都是沿着NGC 6752的AGB演化的。
2018-11-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
A view of the H-band light-element chemical patterns in Globular Clusters under the AGB self-enrichment scenario
通过分析9个银河系球状星团(GCs)中的巨星数据,讨论了AGB星在球状星团(GCs)中形成多星族的自富集过程,这些巨星覆盖了广泛的金属丰度范围,并同时获得了C、N、O、Mg、Al、Si等元素的测量数据。为此,我们计算了6组AGB模型,与属于每个GC的第一代的恒星具有相同的化学成分。我们发现,AGB产量可以重现一组可用的观测,不仅在每个GC中的恒星所示的污染程度,但更重要的是,还观察到的趋势与金属丰度,这与AGB演化模型的预测吻合得很好。虽然需要进一步的观测证据来明确确定新一代恒星在GC中形成的星际介质污染的主要参与者,但目前的结果证实,在AGB阶段期间,质量在$4~\rm M_{\odot} \leq \rm M \leq 8~\rm M_{\odot}$范围内的恒星喷出的气体具有与GC中恒星相同的化学模式。
2017-12-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
AGB dust and gas ejecta in extremely metal-poor environments
我们提出了渐近巨星分支(AGB)模型的金属丰度$Z=10^{-4}$和$Z=3\times 10^{-4}$,目的是了解如何气体富集和尘埃生产的变化,在非常贫金属的环境和评估的一般贡献的AGB星的宇宙尘埃产量。恒星产率和产生的尘埃是由表面化学成分的变化决定的,在$\sim 2.5~M_{\odot}$发生转变。质量为$M < 2.5~M_{\odot}$的恒星达到碳阶段并产生碳尘,而质量更高的恒星则主要产生硅酸盐和氧化铝尘;在这两种情况下,产生的尘埃量都随着金属量的降低而减少。$Z=10^{-4}$模型在这方面表现出复杂而有趣的行为,因为表面氧的有效破坏有利于C星阶段的实现,而与初始质量无关。目前的结果可能表明,从这类恒星的贡献,整体尘埃富集在贫金属环境中是可以忽略不计的红移$z>5$。
2019-04-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Broad [OIII] in the globular cluster RZ 2109: X-ray ionized nova ejecta?
我们研究了在球状星团RZ 2109中观测到的非常宽(~1500 km/s)和明亮(L_5007 ~ 1.4e37 erg/s)的[OIII]谱线发射可能是由同一个球状星团中的明亮(L_X ~ 4 e39 erg/s)X射线源产生的新星喷出物的光电离所解释的。我们发现这种假设是合理的,并解释了RZ 2109光谱的大部分特征(线亮度,H发射线的缺失,线轮廓的特殊不对称性);另一方面,它要求新星喷出物相对较大(>~ 0.5 e-3 Msun}),并且新星位于距离X射线源<~ 0.1 pc的位置。我们还预测了RZ 2109谱线发射的时间演化,以便将来的观测可以用来测试这种情况。
2012-03-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Sodium abundances of AGB and RGB stars in Galactic globular clusters II. Analysis and results of NGC 104, NGC 6121 and NGC 6809
我们分析了银河系球状星团(GC)NGC 104、NGC 6121和NGC 6809中大量AGB和RGB星样本的高分辨率光谱,并确定了它们的Na丰度。这是NGC 6809中的AGB星首次被瞄准。此外,我们用同样的方法重新分析了NGC 6752的数据档案。为了研究AGB Na丰度分散对GC参数的依赖性,我们将我们获得的AGB [Na/H]分布(包括本系列第一篇论文中提出的NGC 2808)与其他四个GC的文献数据进行了比较,即,总共九个GC,涵盖广泛的GC参数。我们发现NGC 104和NGC 6809具有可比较的AGB和RGB Na丰度分布,而NGC 6121显示缺乏非常富Na的AGB星。通过分析所有9个GC,Na丰度和多个人口的AGB星显示了一个复杂的图片。在某些GC中,AGB星与RGB星具有相似的Na丰度和/或第二人口分数,而有些GC则没有富Na的第二人口AGB星,并且存在两个极端之间的各种情况。此外,AGB第二布居分数与GC全局参数的拟合关系表明,AGB第二布居分数与GC中心浓度有较弱的相关性,而与其他GC参数的相关性不强。目前的数据基本支持FRMS情景的预测。然而,考虑到微弱的观测和理论趋势,分散和例外的存在,第二人口AGB星的比例可以受到不止一个或两个因素的影响,甚至可能是随机性的结果。
2017-11-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Hot UV-bright stars of galactic globular clusters
我们用宽视场紫外望远镜对78个球状星团的紫外亮星族进行了普查。这个星族包含了后水平分支(HB)演化的不同阶段,包括热的后渐近巨星分支(AGB)恒星和后早期AGB恒星。有迹象表明,像球状星团这样的老恒星系统产生的后(早期)AGB恒星比目前进化模型预测的要少,但观测仍然很少。我们获得了其中11个紫外选择物体的FORS 2光谱(覆盖范围为-2.3<[Fe/H]<-1.0),我们将其与之前观察到的数据一起(重新)分析。我们使用了不同金属丰度的模型大气,包括超级太阳大气。在可能的情况下,我们使用紫外分光光度法验证了我们的大气参数,并在光谱中搜索金属线。我们计算了四个金属丰度制度的演化序列,并使用它们与信息一起的HB形态的球状星团估计预期的数量后AGB星。在11颗新的明亮的紫外线亮恒星中,有7颗是后AGB或后早期AGB恒星,两颗正在远离HB演化,一颗是前景白矮星,一颗是白矮星合并。因此,光谱学显然需要识别热紫外亮恒星的演化状态。对于较热的恒星,需要富含金属的模型光谱来再现它们的光学和紫外光谱,这可能会影响热后AGB恒星对演化种群紫外光谱的通量贡献。加上已发表的关于球状星团中其他热紫外亮恒星的信息,我们发现观测到的热后AGB恒星的数量与预测值基本一致,尽管数量仍然很低。
2019-05-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
CNO enrichment by rotating AGB stars in globular clusters
长期以来,AGB星一直被认为是银河系球状星团中观测到的重要的星与星之间轻元素变化的原因。我们分析了第一代旋转中等质量恒星对第二代球状星团恒星化学性质的主要影响。旋转模型的计算没有磁场和内部重力波的影响。它们解释了纬向流和湍流的输送。我们计算了银河系球状星团所覆盖的金属丰度范围内的初始质量在2.5和8 Msun之间的标准和旋转恒星模型的演化。在中心氦燃烧,旋转混合运输新鲜的CO丰富的材料从核心向氢燃烧的外壳,导致初级14 N的生产。在质量大于M > 4 Msun的恒星中,对流包层在第二次疏浚期间到达这个水库,导致恒星表面和恒星风中的总C+N+O含量大幅增加。相应的污染取决于初始金属丰度。在中低金属丰度时,它与在球状星团低质量恒星中观察到的C+N+O的恒定性不一致。与给定的输入物理,我们的模型表明,大质量旋转AGB星没有塑造在低和中等金属丰度球状星团中观察到的丰度模式。另一方面,我们的非旋转模型不能预测表面C+N+O的增强,因此更适合作为球状星团化学异常的来源,显示出C+N+O的恒定性。然而,目前没有理由认为中等质量的恒星没有旋转。
2009-07-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the internal pollution mechanisms in the globular cluster NGC 6121 (M4): heavy-element abundances and AGB models
球状星团的轻元素含量显示出显著的变化,这表明存在着由上一代喷出物形成的第二代恒星。这些内部污染物的性质仍然是一个争论的问题:两个最流行的方案表明中等质量的AGB恒星和快速旋转的大质量恒星。一些关键元素的丰度测定可以帮助区分这些竞争者候选者。本文给出了NGC 6121中103颗红巨星分支星的Y丰度。在测量误差范围内,我们发现[Y/Fe]在该簇中是恒定的,这与最近的建议相反。对于六颗恒星的子样本,我们还发现[Rb/Fe]是恒定的,与以前的研究表明其他s-过程元素没有变化。我们还提出了一套新的恒星产率为5和6太阳质量的中等质量AGB恒星模型,包括重元素的S-过程丰度。质量损失率、混合长度参数和核反应速率的不确定性对恒星丰度有重要影响。在IM-AGB污染的情况下,集群内的重元素的恒定丰度需要在IM-AGB星的边际S-过程效率。这样的约束仍然可以满足本模型假设一个更强的质量损失率。上述不确定性限制了中等质量AGB模型的预测能力。由于这些原因,目前我们还不能清楚地排除它们作为球状星团中第二人口恒星的主要污染物的作用。
2013-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Celestial Buffet: multiple populations and globular cluster formation in dwarf galaxies
我们提出了一个框架,解释通常观察到的变化轻元素丰度的球状星团。如果球状星团在矮星系的中心形成,随着恒星形成的进程,它们将被抽到更大的轨道上。势阱将只保留中等速度的AGB喷出物,预期的浓缩源,但不是超新星喷出物。没有必要增加星团的初始质量,这是自我浓缩的要求,因为矮星内的所有恒星都可以贡献。当星团穿过矮星系中心时,它们将AGB喷出物和下落的原始气体混合起来,形成第二代恒星。具体的混合将随时间而变化,因此能够解释在不同集群中观察到的第二代丰度的传播。这些球状星团将存活到今天,或者作为更大星系分层合并过程的一部分被剥离。我们说明了这个过程可能会使用高分辨率的模拟矮星系在高红移。
2014-01-29 astro-ph.GA
Multiple stellar populations in Asymptotic Giant Branch stars of Galactic Globular Clusters
多个恒星星族是球状星团的一个显著特征。它们的一般性质在主序星、红巨星支(RGB)星和水平支(HB)星中得到了广泛的研究,但在后来的演化阶段仍然缺乏一个共同的框架。我们研究了MP现象沿AGB序列在58 GC,观察与哈勃太空望远镜在紫外线(UV)和光学过滤器。通过使用紫外光色幅图,我们选择了每个集群的AGB成员,并确定了AGB候选人的金属增强的人口在II型GC。我们研究了AGB星的光度特性,并将它们与合成光谱分析得出的理论模型进行了比较。我们观察到以下特征:(1)AGB星的光度指数分布对轻元素和氦的变化敏感,通常比光度误差所预期的要大:(2)在大多数II型GC中,AGB星中金属增强星的比例低于RGB星; iii)1G星在15个GC中的比例大于RGB星; v)AGB/HB频率与最富氦星群的平均质量相关。这些发现代表了银河系GC的AGB中存在MP的明确证据,并表明在HB中具有较低质量的富氦恒星中有很大一部分没有演化到AGB阶段,使HB序列朝着更高的有效温度发展,正如AGB-manqué情景所预测的那样。
2021-01-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
ALMA reveals sunburn: CO dissociation around AGB stars in the globular cluster 47 Tucanae
ALMA的观测显示,在球状星团47 Tuccenda的四颗最明亮的渐近巨星分支(AGB)恒星周围没有检测到一氧化碳。恒星演化模型和恒星计数表明,这些恒星的质量损失率应该在每年1.2-3.5 x 10^-7太阳质量之间。我们天真地认为这样的恒星在这个距离(4.5 kpc)是可以探测到的。通过模拟后AGB星和白矮星在47 Tuc的紫外辐射场,我们得出结论,CO应该是异常分离的恒星附近。我们估计,CO信封将被截断在几百个恒星半径从他们的宿主恒星和线强度约两个数量级低于我们目前的检测极限。CO包层的截断对于稠密星团中的AGB星是重要的。观测CO(3-2)和更高的跃迁,并以远离星团中心的恒星为目标,应该会导致测量这些恒星外流速度所需的探测。
2015-08-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lost and found: evidence of Second Generation stars along the Asymptotic Giant Branch of the globular cluster NGC 6752
计算了球状星团NGC 6752中20颗AGB星的C、N、O、Na、Mg和Al的化学丰度。所有这些元素(镁除外)都表现出内在的星与星的变化和统计学上显著的相关性,或类似于通常在拥有多个种群的球状星团红巨星中观察到的相关性。这表明,与以前的发现不同,第一代和第二代恒星都居住在NGC 6752的AGB中。与同一星团中红巨星分支星的Na丰度比较表明,第二代星(Na和He丰度较低)确实达到了AGB相。在NGC 6752的AGB中,唯一没有观测到的天体是钠离子浓度极高的恒星。这也与标准的恒星演化模型一致,表明高Na和He富集的恒星占据水平分支的最蓝部分,并且由于它们的恒星质量较低,直接演化到白矮星冷却序列,跳过AGB阶段。
2016-06-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Volume density maps of the 862nm DIB carrier and interstellar dust: a hint for the role of carbon-rich ejecta from AGB stars?
本文首次构建862nm弥散星际带载流子的大尺度三维体密度图并与尘埃图比较,发现两者形态相似但比值在低尘区、远离银盘和远离银心处增大,据此提出富碳AGB星抛射物可能是DIB载流子的主要来源。
2024-06-02 astro-ph.GA
Evidence of AGB pollution in Galactic globular clusters from the Mg-Al anticorrelations observed by the APOGEE survey
我们研究了球状星团(GC)中多个种群的形成,假设第二代恒星是由中等质量恒星的风形成的,在渐近巨星分支(AGB)阶段喷出,可能被原始气体稀释,共享第一代恒星相同的化学成分。为此,我们使用最近的APOGEE数据,它提供了一个大样本的巨星,属于集群,跨越了广泛的金属丰度范围的表面化学。APOGEE数据集特别适合于区分迄今提出的各种污染情景,因为它提供了Mg和Al的表面丰度,这两种元素参与了对温度极其敏感的核通道,因此对污染物的金属含量极其敏感。目前的分析表明,从大质量AGB星的观测和理论产量之间的显着协议。特别是,所观察到的扩展的镁和O的耗尽和铝的增加是很好地再现的模型和金属丰度的趋势也充分占。这项研究进一步支持了这样一种观点,即AGB恒星是集群内介质污染的关键参与者,由此在GC中形成了额外的几代恒星。
2016-10-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Heavy elements in Globular Clusters: the role of AGB stars
最近对球状星团中重元素的观测揭示了与早期星系核合成的标准范式的有趣偏差。如果r-过程污染是晕星的共同特征,那么s-过程增强只在少数球状星团中发现。我们发现,质量范围在3至6 M $_\odot$的AGB星的组合污染可以解释M4和M22的s-过程过剩的大部分功能。在这些恒星中,s过程是两个不同的中子俘获核合成事件的混合。第一个是由于13 C(a,n)16 O反应,发生在脉冲间隔期间。第二个是由于22 Ne(a,n)25 Mg反应,发生在热脉冲产生的对流区。最重的元素(从Ba到Pb)的产生需要第一次中子爆发,而第二次中子爆发产生大量的轻元素(Sr,Y,Zr)。第一个主要在质量较小的AGB星中运行,而第二个在质量较大的AGB星中占主导地位。从重S/轻S的比例,我们得出的污染阶段应该持续$150\pm 50$百万年,一个足够短的时期相比,形成的时间尺度的球状星团系统,但足够长的时间来解释为什么S-过程的污染只在少数情况下观察到。除了少数例外,我们的理论预测提供了一个合理的再现所观察到的S-过程的丰度,从锶铪。然而,Ce可能是我们的模型生产不足,而Rb和Pb的生产过剩。可能的解决方案进行了讨论。
2014-03-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
COSMIC-LAB: Unexpected Results from High-resolution Spectra of AGB Stars in Globular Clusters
本论文旨在阐明恒星演化中研究最少的阶段之一:渐近巨星分支(AGB)。最近对银河系球状星团(GC)的研究结果表明,AGB阶段可能包含了关于母星团中奇异星(Beccari et al. 2006)和多种群(Campbell et al. 2013)演化历史的重要信息。本论文分析了由甚大望远镜(ESO)和2.2米望远镜(MPG)获得的四个银河系GC中AGB星的大样本高分辨率光谱。所获得的结果提供了一个以前未知的物理机制的证据,影响大多数AGB星的大气中的一些化学元素的中性物种:因为它,来自中性线的丰度被系统地低估,而那些从电离线测量保持不受影响。这样的行为完全对应于恒星大气中非局部热力学平衡(NLTE)条件下的预期。出于这个原因,在这项工作中,我们将其称为“NLTE效应”,但要注意的是,情况可能并非如此。事实上,目前的NLTE模型无法解释观测到的效应,这表明我们对NLTE的理解还不够,或者AGB大气中发生了一些更复杂的物理现象。在所有研究的GC中都发现了这种效应。它影响大多数(但不是全部)AGB星,在某些情况下,也影响一些RGB星。对于铁和钛线(即,提供最大数量的中性线和电离线的元素)。对检测到的现象的深入理解至关重要,因为它对正确确定GC化学和富集历史具有巨大影响(例如,它可以模拟虚假的铁扩散)。
2016-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium factories in the Galaxy: novae and AGB stars
我们回顾了最先进的建模锂生产,通过卡梅隆-福勒机制,在两个恒星网站:在新星爆炸和大规模渐近巨星分支(AGB)恒星的信封。我们还展示了有关超级AGB的锂产量的计算的初步结果,并认为金属丰度接近太阳的超级AGB可能是最重要的银河系锂生产商。最后,我们讨论了锂丰度可能有助于理解的方式形成的“第二代”恒星的球状星团。
2010-02-10 astro-ph.GA
What Young Massive Clusters in the Magellanic Clouds teach us about Old Galactic Globular Clusters?
渐近巨星分支(AGB)的情况下,归因于多个人口在旧的银河系球状星团(GGC)的恒星形成的插曲,在气体中的大规模AGB和超级AGB的喷出物污染的第一个恒星星族。这些AGB的质量(4- 8 Msun)今天占据了麦哲伦云的年轻大质量星团(YMC),在那里快速旋转和减速在形成彩色星等图特征方面发挥了重要作用。因此,我们必须重新考虑这些质量的旋转演化是否会影响产额,以及由此产生的丰度是否与GGC中观察到的化学模式相容。我们显示的差分分析的第一个结果,通过计算热的底部燃烧的演变与增加的HOC-Na丰度在2DU的非旋转模型,MESA旋转模型的结果。
2019-09-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spatially resolving the AGB star V3 in the metal-poor globular cluster 47 Tuc with VLTI/GRAVITY
本研究利用VLTI/GRAVITY首次空间分辨贫金属球状星团47 Tuc中的AGB星V3,通过观测与建模分析其尘埃壳特征,为研究AGB星质量损失的金属丰度依赖性提供了新观测途径。
2024-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Type Ia Supernova and Asymptotic Giant Branch Stellar Ejecta-regulated Interstellar Medium of Massive Galaxies
通过3D流体动力学模拟研究大质量星系中心,发现SNIa加热与AGB星风调控的ISM稳态轮廓取决于CGM压力和加热冷却比,连接了CGM与星系尺度并影响黑洞反馈,且分辨SNIa遗迹对模拟至关重要。
2025-08-13 astro-ph.GA
Runaway and Hypervelocity Stars from Compact Object Encounters in Globular Clusters
本研究使用Monte Carlo N-body模型分析球状星团中致密天体双星-单星交会,发现此类交会可将恒星加速至超2000 km/s,但仅占逃逸星和超高速星总数的小部分,并为149个银河系球状星团提供了抛射物可信区域。
2024-02-15 astro-ph.GA
Lithium abundances as a tracer of AGB stars pollution in the globular cluster NGC 6752
本文对贫金属球状星团NGC 6752中从转折到低红巨星分支的217颗恒星进行了化学丰度分析。铝和锂的丰度是通过光谱合成得到的,应用于火焰收集的光谱,在GIRAFFE和UVES模式。这项工作的目的是深入了解污染物(S)的性质负责的丰度变化和C-N,Na-O,Al-Mg的反相关与多重人口现象。我们在未演化恒星中发现了A(Li)=2.33 $\pm$ 0.06 dex的平台,在红巨星分支的底部,平均Li含量持续下降到$\sim$ 1.25 dex。正如在经典的反相关情景中所预期的那样,我们发现了Al含量低、Li含量高的恒星,以及Al含量高、Li含量低的恒星。然而,除此之外,我们还发现了富铝的证据,第二代恒星具有高Li含量。这一发现表明需要锂生产,已知发生在中等质量($\sim$ 4- 8 M $_{sun}$)AGB星通过卡梅隆-福勒机制。值得注意的是,富铝星中观测到的Li丰度从未超过贫铝星。
2021-12-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Oxygen and Sodium Abundances in M13 (NGC 6205) Giants: Linking Globular Cluster Formation Scenarios, Deep Mixing, and Post-RGB Evolution
我们目前的O,Na和Fe的丰度,以及径向速度,为113红巨星分支(RGB)和渐近巨星分支(AGB)恒星的球状星团M13。丰度和速度是基于WIYN-Hydra摄谱仪获得的光谱,观测范围从水平分支(HB)到RGB尖端。研究结果的背景下,最近的球状星团的形成方案。我们发现,M13具有许多关键特征,表明其形成和化学富集是由当前模型很好地描述。其中一些观测结果包括:贫氧星的中心浓度,[O/Fe]随光度增加而显著降低(但[Na/Fe]略有增加),主要影响“极端”的人口,一小部分恒星具有类似晕的成分,以及缺乏贫氧AGB星。与最近的工作一致,我们得出结论,最贫氧的M13巨星可能是He丰富的,大多数(所有?)O-贫RGB星演化成为极端HB和AGB-manqué星。相比之下,“原始”和“中间”人口恒星似乎经历了标准的HB和AGB演化。
2012-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Simulations of globular clusters within their parent galaxies: multiple stellar populations and internal kinematics
利用三维光滑粒子流体动力学模拟方法,研究了球状星团中多个恒星星族的形成。在我们的假设中,第二代恒星(2G)来自渐近巨星分支(AGB)污染源和从宿主星系吸积的原始气体。以前的理论和数值研究表明,这种“AGB稀释”模型有可能减轻经典AGB方案所面临的几个问题。然而,原始气体在GC上的吸积还有待于在母星系的背景下进行研究。本文介绍了我们最初的模拟代码的初步结果,该代码模拟了宿主星系中巨大分子云的GC形成,以及随后的气体吸积到GC上。通过模拟起源的2G超过3.7亿年的时间框架,我们证明了2G恒星的分数是密不可分的GC的环境。我们的模拟合理化的丰度模式,运动学和2G浓度的各种各样的改变GC祖星系和宿主星系本身的初始条件。最值得注意的是,我们再现的2G恒星的分数和集群的初始质量之间的正相关性。我们讨论了我们的情况下的物理影响,并比较我们的模拟与银河系GC 47 Tuccino(47 Tuc)的观测。最后,我们提出了尺度关系,包括更广泛的GC人口,并作为未来观测的参考。
2021-01-07 astro-ph.GA
Second generation star formation in globular clusters of different masses
通过三维流体动力学模拟,我们研究了不同质量的年轻球状星团中第二代星的形成。我们考虑具有质量为10^5和10^6 Msun的第一代渐近巨星分支(AGB)恒星的星团,它们以恒定速度穿过密度为10^(-24)和10^(-23)g cm^(-3)的均匀气体。我们的设置是为了重现一个年轻的集群与致密气体,e。G.在宿主星系的轨道运动中在低密度模型中,由于冷却的AGB喷出物聚集在中心,受到外部冲压压力的弱扰动,在时间尺度上形成了致密的中心富氦SG恒星成分,该时间尺度随着初始星系团质量的增加而减小。我们的高密度模型受到更强的冲压压力,这可以防止最富氦的AGB喷出物在集群中心的积累。因此,SG比低密度模型中的更扩展,更少He增强。通过将我们的结果与以前的模拟相结合,我们能够在两个数量级的质量(从10^5 Msun到10^7 Msun)的动力学范围内研究相关的,与星团相关的标度关系。在协议与目前的观测为基础的估计,我们发现SG-总数比和最大的他增强SG星作为初始集群质量的函数之间的正相关性。
2021-12-13 astro-ph.GA
The Hubble Space Telescope UV Legacy Survey of Galactic Globular Clusters. V. Constraints on Formation Scenarios
我们建立在我们的银河系球状星团(GC)的遗产调查提供的证据提交一个关键的测试四个方案目前受理的多个恒星世代在GC的形成。多代观测的限制是多方面的,包括GC特异性,普遍性,多样性,优势,离散性,超新星避免,p-捕获处理,氦富集和质量预算。我们认为,吸引超大质量恒星,快速旋转的大质量恒星和大规模的互动双星的情况下,违反了不可挽回的方式,其中两个或更多的约束。此外,吸引AGB星作为下一代恒星材料生产者的方案遇到了严重的困难,特别是关于质量预算问题和第二代恒星的详细化学成分。我们定性地探索可能允许一个保存AGB的情况下,特别是呼吁一个可能的修订的截面的临界反应速率破坏钠,或者通过更广泛的探索控制AGB恒星模型的演化行为的巨大的参数空间。尽管如此,我们不能确保这些努力的成功,可能必须发明全新的场景来理解GC在早期宇宙中是如何形成的。
2015-10-06 astro-ph.GA
Clear evidence for the presence of second-generation asymptotic giant branch stars in metal-poor Galactic globular clusters
已知银河系球状星团(GC)拥有多个恒星星族:第一代具有典型的晕场星化学模式,第二代(SG)富含Na和Al,贫含O和Mg。这两代恒星都处于不同的进化阶段(例如,主序星断层、次巨星分支和红巨星分支)。在几个贫金属([Fe/H] < -1)的GC中没有检测到SG渐近巨星分支(AGB)星,这表明并非所有的SG星都上升到AGB相,并且失败的AGB星在贫金属GC中可能很常见。这一观测结果对于恒星演化和GC形成/演化理论来说是一个严重的问题。我们在4个贫金属星系(M13,M5,M3和M2)中发现了14颗SG-AGB星,它们具有不同的观测性质:水平支(HB)形态、金属丰度和年龄。通过结合APOGEE巡天获得的H波段Al丰度和地基光学光度测量,我们在这四个GC中识别出SG富Al AGB星,并表明富Al RGB/AGB GC星应该是富Na的。我们的观测结果为目前的标准恒星模型提供了强有力的支持,即,不包括一个强大的质量损失效率,低质量HB星。事实上,目前的经验证据是一致的FG和SG星的预测分布在氦燃烧阶段的基础上,这些标准的恒星模型。
2015-11-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopic Confirmation of Two Luminous Post-AGB Stars in the Globular Cluster M19
球状星团(GC)中视觉上最亮的恒星是那些从渐近巨星分支(AGB)演化出来并穿过光谱类型F和A的恒星--"黄色"后AGB(yPAGB)恒星。yPAGB星是测量河外星系距离的潜在优秀的“星族II”标准烛光。最近一次对银河系GC系统的巡天,使用uBVI测光来识别具有大的巴耳末不连续性的低表面重力恒星,在GC M19(NGC 6273)中发现了一颗候选的明亮yPAGB恒星,命名为ZNG 4。同一次调查还发现了一颗明亮、较热的蓝色PAGB候选星ZNG 2,位于白矮星冷却序列的顶部附近。在最近的盖亚早期数据发布3中,两个PAGB候选者都有自行和松弛,与星系团成员一致,但它们仍然缺乏光谱验证。在这里,我们呈现了这两颗恒星的中等分辨率光谱,确认它们是极有可能是星团成员的低重力物体。通过与合成光谱库的比较,我们对恒星的大气参数进行了近似估计。我们发现yPAGB星ZNG 4的有效温度Teff~6500 K,表面重力log g~1,金属丰度[Fe/H]~-1.5,与主星团相似。蓝色PAGB星ZNG 2的Teff约为18000 K,log g~3,金属丰度明显较低,在[Fe/H]~-2.0~-2.5之间。这两颗恒星都很明亮(V分别为12.5和13.3)。我们敦促高色散光谱后续行动,以确定详细的大气参数和化学成分,并监测径向速度。
2022-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
SNe and their impact during the early evolution of Type I Globular Clusters
尽管存在多个恒星星族,但球状星团(GCs)的铁成分在除少数大质量星团外的所有星团中是均匀的。因此,绝大多数超新星(SN)喷出物并没有用来形成恒星。在这里,通过半解析和数值研究,我们解决这个问题,同时考虑恒星风和超新星反馈的早期演化过程中的原始球状星团。我们计算了恒星风形成全球风的能力,这种全球风可以带走恒星形成过程中遗留下来的气体。这种全球风的最内层半径,即超级风半径$R_{SW}$,是云参数和恒星形成效率的函数。在气体完全排出($R_{\textrm{SW}}=0$)的情况下,SN喷出物与激波加热的风合并并离开星团。另一方面,当$R_{\textrm{SW}}>0$,超新星遗迹(SNRs)成为压力限制,如果在一个临界半径$R_{\textrm{blow}}$,并混合其产品与残余气体。然而,在该中心区域之外,SNR经历井喷。在这种情况下,热化喷出物会逃离星团,使SN产物无法形成新的恒星。我们估计的金属丰度增强($Δ\textrm{[Fe/H]}$)的剩余气体和讨论所需的条件,以产生次级恒星星族与$Δ\textrm{[Fe/H]}$的范围内观察到的大多数GC。
2021-06-03 astro-ph.GA
Formation of globular clusters with multiple stellar populations from massive gas clumps in high-z gas-rich dwarf galaxies
对于具有多个恒星星族的球状星团(GC)的形成,目前最受欢迎的方案之一是,最初的大质量恒星系统形成(“第一代”,FG),随后产生气态喷出物,这些喷出物转化为第二代恒星(SG),形成GC。我们调查,第一次,FG和SG星的顺序形成过程中的恒星形成的大质量气体团在富含气体的矮盘星系。我们采用一种新的方法来解决矮星系流体动力学模拟中GCs形成的两阶段问题,即当新恒星进入渐近巨星分支(AGB)阶段时,在每个新恒星粒子周围产生质量远小于母恒星粒子的新气体粒子.此外,对AGB气体粒子采用了更细的最大时间步长(<10^5 yr)和更小的软化长度(<2 pc),以更好地解决AGB星的气体喷射和AGB反馈效应。因此,次级恒星的形成从AGB喷出物可以适当地研究在星系尺度的模拟。FG恒星系统可以首先从一个巨大的气体团形成,由于其宿主富含气体的矮星系内的引力不稳定性。最初FG恒星系统不是一个单一的大质量星团,而是由几个总质量大于10^6 Msun的不规则恒星团(或丝状体)组成。当FG系统动态松弛时,来自AGB星的气态喷出物可以被FG系统引力捕获,随后转化为新的恒星,在FG系统内形成紧凑的SG恒星系统。有趣的是,大约40%的AGB喷出物来自不属于FG系统的恒星(“外部气体吸积”)。SG恒星系统的质量-密度关系可以近似为rho_SG ~ M_SG ^[1.5]。
2018-07-06 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
Globular cluster formation with multiple stellar populations: self-enrichment in fractal massive molecular clouds
内部化学丰度分布是银河系中球状星团的基本性质之一。为了了解这样的丰度蔓延的起源,我们用我们新的流体动力学模拟的超新星(SNe)和渐近巨星分支(AGB)恒星的形成和反馈效应的分形结构的大规模分子云(MCs)的GC形成进行了数值研究。我们特别研究了恒星形成的气体化学污染的SNe和AGB星内的MCs具有不同的初始条件和环境。主要结果如下。多代星的GC可能是由分形MC高密度区发展而来的等级星团复合体合并而成的。SNe星和AGB星的反馈效应可以控制MCs原始气体和AGB星喷出气体形成恒星的效率。模拟的GC在中央3 pc内具有氦丰度的径向梯度。对于一个标准的初始恒星质量函数(IMF),原始MC质量需要达到10^7 Msun,这样由AGB喷出物形成的恒星的最终质量就可以达到10^5 Msun。由于AGB喷出物的恒星形成时间相当长(10^8年),因此它们的形成可以被恒星本身的SNe强烈抑制。这一结果意味着,所谓的质量预算问题是更严重的比以往任何时候都认为在GC形成的自富集的情况下。因此,第二代恒星的IMF应该是“顶光”。
2017-05-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
Recycled stellar ejecta as fuel for star formation and implications for the origin of the galaxy mass-metallicity relation
我们使用的EAGLE和OWLS项目的宇宙学,流体动力学模拟,以评估回收的恒星喷出物作为恒星形成的燃料的意义。恒星质量损失对宇宙恒星形成率(SFR)和恒星质量密度的贡献率随时间增加,在$z=0$处分别达到$35 \%$和$19 \%$。对于$M_{\ast} < 10^{10.5}$ M $_{\odot}$,再循环的重要性随着星系恒星质量的增加而急剧增加,并在更高的质量下温和地降低。这种趋势源于与恒星形成和活动星系核相关的反馈的质量依赖性,它优先抑制了由再循环提供燃料的恒星形成。再循环对卫星比中心更重要,其贡献随银河中心半径的增加而减小。AGB星的相对贡献随时间和朝向星系中心而增加。这是AGB喷出物比大质量恒星更缓慢释放的结果,并且后者被恒星形成驱动的外流和被锁定在恒星残余物中优先移除。回收燃料的恒星形成表现出紧密的,正相关的星系金属丰度,与第二次依赖的相对丰度的α元素(主要是在大质量恒星合成),这是不敏感的次网格模型的反馈。因此,我们的结论是直接相关的质量金属丰度关系和金属丰度梯度的起源。将回收和金属丰度之间的关系应用到所观察到的质量-金属丰度关系中,得到了回收的质量相关贡献的最佳估计。对于质量与银河系相似的中心,我们推断回收的恒星喷出物对SFR和恒星质量的贡献分别为$35 \%$和$20 \%$。
2015-10-29 astro-ph.GA
Simulations of Globular Cluster Evolution with Multiple Stellar Populations
Nicolaus Copernicus Astronomical Centre, Polish Academy of Sciences(尼古拉·哥白尼天文学中心,波兰科学院);Faculty of Mathematics and Computer Science, A. Mickiewicz University(亚当·密茨凯维奇大学数学与计算机科学学院);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所)
本研究通过MOCCA模拟探讨球状星团多星族演化,基于AGB情景再现多数观测性质,并提出新情景解释质量与第二代恒星比例的相关性及中心集中现象。
2025-10-08 astro-ph.GA
The chemical compositions of multiple stellar populations in the globular cluster NGC 2808
伪双色图或染色体图(ChM)表明NGC 2808拥有五个不同的恒星星族。现有的ChM是由哈勃太空望远镜的光度测量得出的,由星团中心周围一个小视场内的恒星组成。为了克服这些限制,我们建立了一个ChM与U,B,I测光从地面设施,解开NGC 2808的多个恒星星族在更广泛的视野。我们利用GIRAFFE@VLT收集的70颗红巨星支(RGB)和7颗渐近巨星支(AGB)恒星的光谱数据,结合文献中其他元素的数据,推断了C、N、O、Al、Fe和Ni的丰度(Li、Na、Mg、Si、Ca、Sc、Ti、Cr和Mn),并且与经典的和新的基于地面的ChM一起,提供了迄今为止NGC 2808中恒星星族最完整的化学特征。作为球状星团中典型的多重星族现象,轻元素在不同的恒星星族之间存在差异;而铁峰元素在不同星族之间的差异可以忽略不计(在$\lesssim0.10$ ~dex的水平上)。我们的AGB恒星的特征还在于与多种群存在相关的化学变化,这证实了恒星演化的这一阶段也受到了这种现象的影响。有趣的是,我们发现了一个极端的O-贫AGB星(与高He丰度一致),挑战了恒星演化模型,该模型表明,高He富集的恒星应该避免AGB阶段,并演化为AGB-manqué星。
2022-12-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Two Luminous Post-AGB Stars in the Galactic Globular Cluster M19
我们报告在球状星团(GC)M19(NGC 6273)中发现了一颗发光的“黄色”后渐近巨支(PAGB)星,这是我们在银河系GC的uBVI调查中发现的。uBVI测光系统经过优化,可以探测具有大的巴耳末不连续性的恒星,这表明表面重力非常低,光度很高。恒星的光谱能量分布(SED)与6250 K的有效温度和$\log g=0.5$的表面重力相一致。我们使用盖亚数据表明,恒星的自行和径向速度是一致的集群成员。我们计划的一个目的是测试黄色PAGB恒星作为候选人第二人口标准蜡烛确定河外距离。我们得到了M19恒星的绝对视星等为$M_V=-3.39\pm0.09$。这与在GC ω Cen、NGC 5986和M79中发现的黄色PAGB星的$M_V$值非常一致,表明光度函数非常窄。这些天体比天琴座RR型变星亮四等,它们可以在很大程度上避免星际灭绝的问题,而星际灭绝是星族I距离指标的一个问题。我们还在M19中发现了第二个发光的PAGB天体,这是一颗更热的“紫外亮”恒星。其SED与约11,750 K的有效温度和$\log g=2.0$一致。这两个天体的辐射热光度几乎相同,分别为$\log L/L_\odot=3.24$和3.22。
2021-01-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium-Rich Giants in Globular Clusters
虽然红巨星耗尽了表面的锂,但有些巨星富含锂。中等质量的渐近巨星分支(AGB)星可以通过Cameron-Fowler输送带产生Li,但富Li的低质量红巨星分支(RGB)星的存在令人困惑。球状星团是研究这一现象的最佳场所,因为它可以直接确定星团的成员资格,并确定每颗恒星的演化状态。在72小时的Keck/DEIMOS曝光中,我们在25个星团中发现了4颗富锂RGB星和2颗富锂AGB星。有1696颗RGB星和125颗AGB星的测量值或上限与锂的正常丰度一致。因此,在球状星团中锂丰度的频率对于RGB是(0.2 +/- 0.1)%,对于AGB是(1.6 +/- 1.1)%,对于所有巨星是(0.3 +/- 0.1)%。由于富锂的RGB星位于较低的RGB,因此提出的发生在光度函数凸点或He核心闪光处的Li自生机制无法解释这四颗较低的RGB星。我们认为Li富集的起源是:(1)所有的发光巨星在He核闪光时都经历了一个短暂的Li富集阶段。(2)所有在较低的RGB上有双星伴星的后RGB恒星都将进行质量转移。这种情况预测,0.1%的低RGB恒星将出现锂丰富,由于质量转移,从最近的锂增强的同伴。这个频率是在我们的置信区间的低端。
2016-01-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple stellar populations of globular clusters from homogeneous Ca--CN photometry. III. NGC 6752
对球状星团NGC~6752进行了多恒星星族(MSP)研究.我们发现,我们的新的光度CN指数准确地跟踪CN和氮的丰度在冷巨星,找到离散的双红巨星分支(RGB)和渐近巨星分支(AGB)序列之间的CN-弱和CN-强人口的\nrgb\= 25:75($\pm$ 3; RGB)和79:21($\pm$ 13; AGB)。这些数量比的差异表明,有相当一部分低质量的\cns\恒星未能演化到AGB阶段。然而,与以前的研究不同,我们的研究结果表明,在NGC~6752中存在极端的\cns\AGB种群,这可能需要后续的光谱研究。与M5类似,NGC~6752中氮丰度的演化是离散和不连续的,而氧和钠的演化在两个群体之间是连续的,这意味着不同的天体物理来源负责这些元素的演化。此外,从RGB隆起星等推断的氦丰度表明,\cns\星群的氦增强程度略高。尽管两个种群之间的累积径向分布相同,但在单个种群中可以观察到结构-运动学耦合:\cnw\种群具有空间细长的形状,具有更快的旋转,而\cns\种群显示出弱的或没有净旋转,具有空间对称的形状,提出了关于GC长期动力学演化的重要问题。
2019-01-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
A unique model for the variety of multiple populations formation(s) in globular clusters: a temporal sequence
我们解释了最近在“原型”球状星团(GC)NGC 2808的渐近巨星分支(AGB)方案的框架中发现的多个人口。五个或更多星群的化学成分与恒星形成事件的序列大致一致,从II型超新星开始,持续到第三次喷发影响AGB演化(年龄约90- 12000万年),直到Ia型超新星开始在星团中爆炸,最终将其从气体中清除。不同星族的形成需要AGB气体中不同数量的原始气体稀释的恒星形成过程。在NGC 2808中,由GC的UV遗产巡天(UV Legacy Survey of GCs)确定的富氮氦正常族群中,氮的增加是由于参与该族群恒星形成的最小质量AGB喷出物中的第三次疏浚。NGC 2808中可能富含铁的小星群可能是由一颗Ia型超新星污染的结果。NGC 2808的情况下,是用来建立一个一般的框架,以了解各种各样的“第二代”恒星观察到的GC。团簇间的变化归因于可能参与第二代形成的许多过程和气体来源的影响的差异。我们讨论了一个进化的计划,延迟II型超新星,占s-Fe异常集群的属性的污染的基础上。
2016-02-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Globular cluster formation with multiple stellar populations: A comprehensive overview of a star-cloud interaction scenario
The University of Western Australia(西澳大学);Carnegie Science(卡内基科学研究所)
提出球状星团形成新场景,通过巨分子云内外的AGB星污染解释多星族特征,解决质量预算和稀释时间问题,并预测多种化学丰度关联。
2026-06-29 astro-ph.GA
UV Properties of Galactic Globular Clusters with GALEX I. The Color-Magnitude Diagrams
我们目前的GALEX数据的44个银河系球状星团在2004年和2008年之间的3个GALEX观测周期。这是有史以来收集到的关于银河系球状星团紫外光度特性的最大均匀数据集。讨论了样品的选择和光度分析,给出了色-星等图。蓝色和中蓝色水平支是老星系球状星团紫外色星等图的主要特征。我们的样本足够大,足以显示在古老的恒星星族中发现的各种各样的水平分支形状。其他明显被探测到的恒星类型是蓝离散星和核心后燃烧的氦星。简要讨论了银河系球状星团紫外色星等图的主要特征。我们在紫外色星等图中建立了核后He燃烧星的轨迹,并在我们的星团样本中给出了候选AGB-manqu é、后早期AGB和后AGB星的星表。
2012-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple Stellar Populations of Globular Clusters from Homogeneous Ca--CN--CH Photometry. V. $cn^\prime_{\rm JWL}$ as a Surrogate $cn_{\rm JWL}$ Index and NGC 6723
在研究球状星团(GC)中的多种群(MP)时,我们引入了新的颜色指数$cn^\prime_{\rm JWL}$(= $Ca_{\rm CTIO} - Ca_{\rm JWL}$)和$ch_{\rm JWL}$ [= $(JWL43 - b) - (b-y)$ ],分别是$λ$ 3883的CN带和CH G带的精确光度测量。我们对M5中大量红巨星分支(RGB)的光度CN-CH关系表明,CN-w和CN-s布居之间CN和CH的演化是不连续的。利用我们的新颜色指数,我们研究了NGC 6723的MP,发现没有径向梯度的$n$(CN-w):$n$(CN-s)$\approx$ 35.5:64.5($\pm$ 2.8)的RGB种群数量比。与其他具有MP的正常GC类似,从RGB凸起幅度推断的CN-s群体的氦丰度略微增加了$ΔY$ = 0.012 $\pm$ 0.012。我们的$cn_{\rm JWL}$和$cn^\prime_{\rm JWL}$色星等图清楚地显示了NGC 6723中离散的双AGB星群,其明亮的AGB星群数比在统计误差范围内与RGB星的星群数比略微一致。最后,我们的合成$cn_{\rm JWL}$指数与观测结果吻合良好,除了CN-w渐近巨星分支(AGB)。为了减轻CN-w AGB中的差异,可能需要温和的氮增强和/或相对于明亮的RGB的$^{12}$ C/ $^{13}$ C比率的大幅度…
2019-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Intermediate-Mass Black Holes in Early Globular Clusters
光谱和光度观测表明,许多球状星团拥有多个恒星种群,挑战了通常的范式,即球状星团是由年龄和化学成分均匀的恒星组成的“简单恒星星族“。第二代(SG)恒星的化学丰度限制了这些恒星必须形成的气体来源,这表明气体必须包含通过高温CNO循环处理的物质。第一代大质量渐近巨星分支(AGB)恒星被认为是这种气体的来源。在以前的研究中,通过流体动力学和N体模拟,我们已经表明,AGB喷出物收集在冷却流中的集群核心,在那里的气体达到高密度,最终形成一个集中的子系统SG星。在这封信中,我们表明,高气体密度也可以导致显着的吸积到一个预先存在的种子黑洞。我们表明,气体吸积可以增加黑洞的质量高达100倍。气体动力学的细节对于确定黑洞的实际增长是很重要的。假设一个近乎普遍的种子黑洞质量和小集群集群的SG形成阶段的持续时间的变化,我们的方案的结果是一个目前的中等质量黑洞(IMBH)的质量可能只有一个弱依赖于当前的集群属性。提出的方案提供了一个自然的机制,在SG恒星形成阶段的星团中心形成的IMBH。
2010-03-17 astro-ph.GA
Multiwavelength photometry in the Globular Cluster M2
本文对球状星团M2进行了多波长光度分析。该数据集是通过将高分辨率(HST/WFPC 2和ACS)和宽视场(GALEX)空间观测与地面(MEGACAM-CFHT、EMMI-NTT)图像相结合而获得的。测光样本覆盖了整个星系团的延伸,从非常中心的区域到潮汐半径和更远的区域。它允许一个准确的确定集群的重心和其他结构参数来自恒星计数密度分布。此外,我们还研究了BSS种群及其径向分布。总共选择了123个BSS,并且发现它们的径向分布是双峰的(在中心高度峰值,在中间半径处减小并向外升高),正如已经在许多其他集群中发现的那样。BSS分布的最小值的径向位置与大质量天体在星团年龄上的动力学摩擦所引起的回避半径是一致的。我们还搜索了红巨星分支(RGB)和渐近巨星分支(AGB)种群的梯度。在$2σ$水平上,我们发现在核心半径内有过多的AGB星,证实了Sohn等人的结果。(1996)M2的中心区域比外部更蓝。我们发现,后者是由于在中心区域非常明亮的RGB恒星的赤字。
2009-03-20 astro-ph.GA
The Rise of the AGB in the Galactic Halo: Mg Isotopic Ratios and High Precision Elemental Abundances in M71 Giants
为了测量M71巨星的Mg同位素比值以及C、N、O、Na、Mg、Al、Si、Ca、Ti、Ni、Zr和La等元素的丰度,在M71巨星的射电望远镜上用HIRES获得了高分辨率(R ~ 100 000)、高信噪比的光谱。我们证明了M71有两个种群,第一个具有弱CN,正常的O,Na,Mg和Al,和一个低的26 Mg/Mg(~4%)的比率与银河系化学演化模型一致,没有来自AGB星的贡献。星系晕可能是由球状星团在中等质量恒星到达AGB之前的溶解形成的。第二个人口增加了钠和铝伴随着较低的O和较高的26 Mg/Mg(~8%),与模型一致,其中包括通过正常的恒星风从AGB恒星喷出物。所有的M71巨星都有相同的[Fe/H]、[Si/Fe]、[Ca/Fe]、[Ti/Fe]和[Ni/Fe],σ = 0.04 dex(10%)以内。因此,我们推断,我们今天在这个球状星团中看到的第一代恒星形成的时间尺度必须足够短,以避免来自AGB恒星的贡献,即小于~ 0.3 Gyr。此外,在第二个M71人口的镁同位素比率,结合其元素丰度的轻元素,表明差异必须是在中间质量AGB星的喷出物添加的结果。最后,我们认为M71轻元素丰度变化幅度小是由于其质量低和相对较高的铁金属丰度的组合。
2009-05-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
C and N abundances in globular clusters. I. The case of 47 Tuc and the effect of the first dredge-up
本研究分析球状星团47 Tuc的C、N丰度,追踪多恒星族演化,发现C/N反相关在亚巨星支阶段随第一次掘穿偏移,且不同丰度恒星在色星图上分区,需用不同氦含量、金属丰度的等时线拟合赫罗图。
2025-06-12 astro-ph.GA
SYGMA: Stellar Yields for Galactic Modeling Applications
银河系建模应用程序的恒星产额(SYGMA)代码是一个开源模块,模拟简单恒星星族(SSP)的化学喷出物和反馈。它旨在用于流体动力学模拟和银河系化学演化的半分析模型。该模块包括来自渐近巨星分支(AGB)恒星,大质量恒星,SNIa和中子星合并的浓缩。一个广泛和可扩展的恒星产额库包括所有元素和许多同位素的NuGrid产额,最高可达Bi。基于NuGrid恒星模型及其合成光谱,计算了来自机械和频率相关辐射光度的恒星反馈。该模块还允许可定制的初始质量函数和超新星Ia(SNIa)延迟时间分布,以根据恒星产额输入计算随时间变化的喷出物。可以包括各种r-过程站点。将基于NuGrid的SSP喷出物与Portinari等人(1998)和Marigo(2001)的结果进行比较,发现AGB星在低金属丰度下的C和N富集度分别降低了3.5和4.8倍,我们将这一结果归因于NuGrid的热底燃烧模型。不同的核心坍缩超新星爆炸和回落处方可能会导致在$Z=0.001$的第一个$10^7\, \mathrm{yr}$的C,O和Si的积累喷出物的实质性变化。开源SYGMA模块的在线界面可以对简单恒星星族演化形成的所有物种的演化进行交互式模拟、分析和数据提取。
2018-09-17 astro-ph.GA
He-enriched STAREVOL models for globular cluster multiple populations. Self-consistent isochrones from ZAMS to the TP-AGB phase
本文基于STAREVOL演化程序构建了不同氦富集度和金属丰度的自洽等龄线,重点处理后红巨星支阶段,并通过与球状星团HB和AGB星数目观测对比验证了模型在1σ内的一致性。
2024-05-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Lithium in the context of Multiple Populations in Globular Clusters
多重星群代表了球状星团(GC)的标准:其中一小部分(10-50%)的恒星具有类似金属丰度的晕星(第一代,或1G)的元素丰度,但其他恒星(第二代,2G)的特征是轻元素丰度模式,类似于高温下质子捕获反应处理的典型气体。因此,我们应该天真地期望锂在2G恒星中被破坏,但相反,它通常被观察到,相对于1G恒星,丰度仅略有减少。在讨论了多种群形成的模型后,我研究了原始气体稀释的作用和渐近巨分支(AGB)方案在GC星中的锂模式中的可能作用。超级AGB和AGB产率的锂,产生的卡梅隆福勒机制的“热底燃烧”对流信封,可能有助于解释特殊的高锂在一些极端的2G星。另一方面,模拟温和的2G恒星的丰度明显取决于形成1G恒星的气体和2G恒星的稀释气体中的初始Li是否是大爆炸核合成预测的值,或者是在晕矮星表面观察到的小3倍的值。
2020-06-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The First Extensive Exploration of UV-bright Stars in the Globular Cluster NGC 2808
在这项研究中,我们确定和特征的热和明亮的紫外线明亮的恒星在球状星团NGC 2808。我们将印度空间卫星AstroSat上的紫外线成像望远镜的数据与哈勃空间望远镜紫外线球状星团巡天(HUGS)中心区域($\sim$ $\ang[angle-symbol-over-decimal]{;2.7;} \times \ang[angle-symbol-over-decimal]{;2.7;}$内)和盖亚的数据以及星团外部的地基光学测光结合起来。我们构造了紫外和紫外光学色星等图,将水平支(HB)成员与理论零龄HB和终龄HB模型进行了比较,并识别了34颗紫外亮星。紫外亮恒星的光谱能量分布与理论模型拟合,首次估算了它们的有效温度(12500 K -100,000 K)、半径(0.13 - 2.2 $R_{\odot}$)和光度($\sim 40$-$3000$ $L_{\odot}$)。然后将这些恒星放置在H-R图上,以及理论上的后HB(pHB)演化轨迹,以评估它们的演化状态。这些模型表明,这些恒星中的大多数都处于AGB-manqué阶段,除了三个之外,所有恒星的演化质量都是$<$ 0.53 $M_{\odot}$。我们还计算了这个星团中热后(早期)AGB(p(e)AGB)恒星的理论预期数量,并找到了与我们的观测结果相匹配的范围。从AstroSat/UVIT图像中识别出的位于星团外部区域的七颗紫外…
2020-12-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the role of Type Ia supernovae in the second generation star formation in globular clusters
通过三维流体动力学模拟,研究了Ia型超新星(SNe)爆发对球状星团(GC)中第二代(SG)星的恒星形成历史和化学性质的影响.假设SG星是在第一代渐近巨星分支(AGB)星开始释放喷出物时形成的;在此阶段,系统吸积外部气体,超新星Ia开始爆炸,雕刻出炽热而脆弱的气泡。由于超新星Ia爆炸时间的不确定性很大,我们测试了两个不同的值的“延迟时间”。我们运行两个不同的模型的外部气体密度:在低密度的情况下,延迟时间短,爆炸开始在SG恒星形成的开始,停止它在其最早的阶段。外部气体很难穿透系统,因此大多数SG星都呈现极端的氦丰度(Y > 0.33)。延迟SN爆炸的低密度模型具有更长的SG恒星形成时期,包括具有适度氦富集的SG恒星。相反,高密度模型是弱SN爆炸的影响,最终SG质量类似于没有SNe Ia获得的。大多数恒星都是由AGB喷出物和原始气体混合而成,并有适度的氦富集。我们发现,从超新星Ia的气体可能会产生一个铁扩散的$\sim 0.14$ dex,在银河系GC中发现的约20%的传播一致,这表明超新星Ia可能发挥了关键作用,在形成这个子样本的GC。
2021-07-16 astro-ph.GA