Constraining star cluster disruption mechanisms
星团存在于各种环境中,它们的形成和演化与恒星形成过程密不可分。它们的最终毁灭可能是在不同时间由若干因素造成的,但这一过程可以通过研究星团的年龄分布作为一个整体来研究。人口集群样本的观察揭示了指数约为-1的幂律分布。在这项工作中,我们使用M33作为一个测试案例来研究一个原型集群人口的年龄分布,并表明它实际上是定义这种趋势的质量检测限的不断变化的形状。也就是说,任何有限星等的样品似乎都遵循dN/dt=1/t,而根据质量切割样品会产生复合结构,这可能意味着团簇破裂过程对质量的依赖。在这个框架的背景下,我们从理论和观测的角度来研究不同的集群破坏模型。
2009-10-05 astro-ph.GA
New Tests for Disruption Mechanisms of Star Clusters: Methods and Application to the Antennae Galaxies
基于二元质量-年龄分布g(M,τ),提出了星团破裂机制的新检验方法.特别地,我们推导了两种理想化模型的g(M,τ)公式,其中破裂率取决于团簇的质量,另一种则不依赖。然后,我们将这些模型与哈勃太空望远镜在质量年龄范围内对银河系中星团的观测结果进行比较,在质量年龄范围内,我们可以很容易地将星团与单个恒星区分开来:τ \la 10 ^7(M/10 ^4 M_{\odot})^{1.3} yr。我们发现,与质量相关的中断模型是穷人的数据拟合,即使有完全的自由来调整几个参数,而与质量无关的中断模型是一个很好的拟合。成功的模型具有简单的形式g(M,τ)\propto M^{-2} τ^{-1},具有幂律质量和年龄分布,dN/dM propto M^{-2}和dN/dτ \propto τ^{-1}。预测的光度函数也是一个幂律函数,dN/dL \propto L^{-2},与我们观测到的星系团一致。星团和分子云质量函数的相似性表明,在分子云中恒星形成的效率与它们的质量基本无关。大质量年轻星团的年龄分布可以用以下几种破裂机制的组合来合理解释:(1)恒星反馈对星际物质的去除,τ \la 10^7$ yr;(2)恒星持续质量损失,τ \la 10^8 yr;(3)通过分子云的潮汐扰动,τ \ga 10^8 yr。预计这些过程都不会对质量有很强的依赖性,这与我们对星系团的观测一致。我们推测,这个简单的图…
2009-10-06 astro-ph.GA
Binary Star Disruption in Globular Clusters with Multiple Stellar Populations
在球状星团中发现多个恒星星族,这就提出了关于这些系统的形成和动力学历史的基本问题。在以前的一项研究中,旨在探索第二代(SG)恒星的形成从第一代(FG)AGB恒星的喷出物,以及随后的动态演化的集群,我们表明,SG恒星预计将形成在一个密集的子系统集中在FG集群的内部区域。在本文中,我们探讨的结构特性的多人口集群的影响,特别是内部SG子系统的存在下,双星的破坏。对于许多不同的初始条件,我们量化了由于中央SG子系统的存在而导致的二元破坏率的增强。我们的计算表明,SG二进制文件,这是假设更集中在集群内部区域,被打乱在一个大大大于FG二进制文件的速率。假设一个类似的FG和SG二进制的初始分数,我们的动态研究表明,SG人口现在预计将包含一个显着较小的二进制分数比FG人口。
2011-06-03 astro-ph.GA
Binary Disruption by Massive Black Holes: Hypervelocity Stars, S Stars, and Tidal Disruption Events
我们研究是否被破坏的双星可以燃料黑洞的增长。在这个机制中,潮汐破裂产生了一颗高速喷出的超高速恒星(HVS)和一颗束缚在黑洞上的前伴星。在一个由束缚恒星组成的星团形成后,轨道扩散使得黑洞能够以与捕获率相当的速度通过潮汐破裂来吸积恒星。在银河系中,HVS和S星团意味着双星分裂的相似速率为10^{-5}-10 ^{-3} yr^{-1}。这些利率是一致的,在附近星系的潮汐破坏率的估计,并意味着显着的黑洞增长从破坏双星10 Gyr的时间尺度。
2012-03-29 astro-ph.GA
Disruption of satellite galaxies in simulated groups and clusters: the roles of accretion time, baryons, and pre-processing
我们研究了总质量(暗物质加重子)大于10^10 M_sun的星系团和星系团卫星星系在Hydrangea模拟中的破裂,Hydrangea模拟是一套基于EAGLE模型的24个高分辨率宇宙学流体动力学放大模拟。模拟预测,约50%的卫星存活到红移z = 0,在大质量星系团中的存活率高于群体,重子和纯N体模拟之间只有很小的差异。对于星系团来说,高达90%的星系分裂发生在质量较低的子群中(即,在预处理期间);在z < 2时吸积的大质量星团中,96%的卫星没有经过预处理而幸存下来。在这些被破坏的卫星中,只有百分之几的卫星与其他卫星合并,即使是在低质量的群体中。存活分数变化迅速,从高z时的不到10%到低z时的90%以上。这种转变反映了在z值较高时,卫星星系的加速分裂,而对于质量较大的星系和质量较小的星系,卫星星系的加速分裂则发生在z值较低时。卫星星系的分裂被发现与它们的预吸积重子含量、恒星形成率和大小只有微弱的相关性,因此幸存的星系在这些性质上几乎是无偏的。这些结果表明,在大质量晕中的卫星破裂是不常见的,它主要是引力而不是重子过程的结果。
2019-02-01 astro-ph.GA
Binary disruption during the early phase of open clusters
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area(大湾区空间望远镜科学中心);School of Mathematics and Physics, The University of Queensland(昆士兰大学数理学院)
研究发现开放星团早期二元星破坏分为两个阶段,破坏率与初始密度呈幂律关系,开发工具预测二元星生存演化,并探讨星团二元星对背景人口的影响。
2026-03-12 astro-ph.GA
Tidal disruption of star clusters in galaxy formation simulations
我们利用银河系大小的星系的宇宙学模拟研究了大质量星团所经历的潮汐场的演化。在我们的模拟中,星系团在形成后的前几百万年经历了最强的潮汐力,这时潮汐张量的最大本征值达到了$10^4$ Gyr $^{-2}$的几倍。在大约1 Gyr之后,潮汐场在较低的值处稳定,具有中值$λ_{\rm m} \sim 3 \times 10^3$ Gyr $^{-2}$。集群在高潮汐强度($λ_{\rm m} > 3 \times 10^4$ Gyr $^{-2}$)地区花费的时间分数也随着它们的年龄从形成后立即的$\sim$的20%减少到1 Gyr后的不到1%。在早期的原位和异位星系团经历类似的潮汐场,而在老年龄的原位星系团一般经历更强的潮汐场,由于它们在宿主星系的轨道较低。这种差异反映在集群的生存中:我们研究了在模拟运行时计算的集群中断,发现相同初始质量的非原位星团通常在最后可用的模拟快照中比原位星团最终具有更高的束缚分数。
2022-08-12 astro-ph.GA
Star cluster disruption in the starburst galaxy Messier 82
使用高分辨率,多通带哈勃太空望远镜图像跨越整个光学/近红外波长范围,我们获得了一个统计上完整的样本,$U$波段选择的样本,846扩展星团在磁盘附近的星爆星系M82。在仔细分析它们的光谱能量分布的基础上,我们确定了它们的星系范围的年龄和质量分布。M82星系团在年龄分布中呈现出三个明显的峰值,因此定义了一个相对年轻的样本,log(t/yr)< 7.5,一个中等年龄的样本,log(t/yr)$\in$ [7.5,8.5],以及一个老样本,log(t/yr)> 8.5。比较完整性校正的质量分布提供了一个坚实的处理星系的星团分裂的历史。年轻和年老样本中质量最大的星团(几乎)都集中在人口最稠密的中心区域,而中年样本中质量最大的星团在空间上更加分散,这可能反映了整个星系演化历史中最高密度气体的分布,结合星系中心区域的固体性质。
2014-11-11 astro-ph.GA
A systematic analysis of star cluster disruption by tidal shocks -- I. Controlled N-body simulations and a new theoretical model
了解星团在演化潮汐场中的演化对于在宇宙学背景下研究星团的破裂是至关重要的。我们系统地研究了星团对潮汐冲击的响应,采用受控N体模拟方法模拟了具有不同性质的星团,这些星团受到不同类型的冲击。我们发现,冲击的强度和密度的集群内的半质量半径的主导属性,驱动量的质量损失的集群,与集群的轮廓的形状是次要的影响。当冲击作为两个单独的子冲击施加时,在第二子冲击期间的质量损失量对它们之间的间隙时间敏感。在模拟结束时,经历连续子冲击的集群在小于其交叉时间的情况下获得相同的质量和大小。然而,受到子冲击的集群间隔超过一个交叉时间经历不同的演化历史。N体模型中的质量损失量及其与激波和星系团性质的标度与经典潮汐破裂理论的预测不同。我们证明,包括依赖于逃逸时间尺度的未绑定的恒星,类似于质量损失驱动的两体松弛的差异得到缓解。使用我们新的冲击波驱动质量损失理论模型,预测的质量损失相对量与N体模拟的结果一致,在整套模拟中达到约0.3 dex。
2019-05-07 astro-ph.GA
The MEGaN project I. Missing formation of massive nuclear clusters and tidal disruption events by star clusters - massive black hole interactions
我们研究了一个大质量星系核的演化,该星系核中存在一个质量为$M_\mathrm{SMBH}=10^8 \mathrm{M}_\odot$的超大质量黑洞(SMBH),周围环绕着42个重星团(GC)。使用直接的$N$体建模,我们在这里表明,通过GC轨道衰变和合并的NSC的组装有效地抑制了由SMBH施加的潮汐力。潮汐力引起的GC质量损失导致其质量函数的显著修改,导致低质量($<10^4$)集群的人口。尽管如此,GC碎片积累的SMBH周围引起定义明确的运动学和形态学特性,导致形成的盘状结构。有趣的是,这个圆盘与在M31星系核中观察到的圆盘相似,后者的性质与我们的数值模型相似。模拟产生了大量的数据,我们用来研究沉积在SMBH周围的GC碎片是否可以提高我们星系内部密度分布中潮汐破裂事件(TDEs)的速率。我们的研究结果表明,GC中断形状的SMBH邻域导致的TDE率$\sim 2 \times 10^{-4} $年$^{-1}$,一个值略大于预期在以前的理论模型中的星系具有类似的密度分布和中央SMBH。这里的模拟是第一次,代表了一个大质量的星系核和它的星团人口规模$\sim 100$ pc。
2017-06-23 astro-ph.GA
Dynamical cluster disruption and its implications for multiple population models in the E-MOSAICS simulations
几个模型已经被提出来解释在球状星团中观察到的多个恒星星族。大多数模型都需要一个大的初始人口的未富集的恒星,提供了一个丰富的人口污染,并随后从集群中丢失。这种情况通常要求集群失去出生质量的$>90$ %。我们使用一套25宇宙放大模拟当今银河系质量的星系从\emosaics项目,研究是否动态破坏蒸发和潮汐冲击提供了必要的质量损失。我们发现,GC与现今群众$M>10^5~M_{\odot}$只有$2$ - $4$倍更大规模的出生时,在冲突的要求提出的模型。这个因素与金属丰度、出生时的气压或银河系中心半径相关性很弱,但随着GC质量的降低而增加。为了使我们的结果与观测数据相一致,必须假设一个非物理上陡峭的星系团质量大小关系,或者初始富集分数必须与它们的现值相似。我们提供了所需的初始富集分数和集群质量之间的关系。动态集群质量损失不能再现高观察到的富集分数,也没有他们的趋势与集群质量。
2018-09-10 astro-ph.GA
Signatures of tidal disruption in the Milky Way globular cluster NGC 6981 (M72)
我们研究了银河系球状星团NGC 6981的外部区域,从公开的$BV$测光和新的暗能量相机(DECam)的观测,都达到近4等以下的集群主序列(MS)关闭。虽然$BV$数据集揭示了星团周围的潮汐外特征,但DECam观测的更大视野使我们能够识别一些其他潮汐特征,这些特征从星团向银河系中心的相反方向延伸。这些星团结构特征来自于使用MS星建立的恒星密度图,一旦星团颜色-星等图被清除了场星的污染。我们还进行了$N$体模拟,以帮助我们了解的潮汐外碎片的空间分布。结果表明,存在的长尾和领导大多平行于集群速度矢量的方向。我们发现,在银河系附近的通道,持续近20万年,每个集群已经失去了它的大部分质量的潮汐破坏。因此,从我们的$N$体模拟中可以预期,星团附近逃逸恒星的密度会降低,这反过来意味着可以通过探索NGC 6891周围更大的区域来发现更强的潮汐外特征。
2021-01-05 astro-ph.GA
Dating the tidal disruption of globular clusters with Gaia data on their stellar streams
盖亚任务承诺以前所未有的水平提供精确的天体测量,预示着一个识别银河系恒星运动学和空间坐标的新时代。在这里,我们提出了一种新的技术,用于估计潮汐中断球状星团流的年龄使用自行和示踪星的弛豫。我们发展的碰撞动力学的球状星团内的银河系般的晕从宇宙学$Λ$ CDM模拟提取的演变潜力,并分析由此产生的流,因为它们将被观察到的盖亚。这些模拟对各种球状星团轨道进行了采样,并解释了恒星演化和银河系圆盘的引力影响。我们表明,一个特征的时间尺度,从分散的自行和恒星的流内的flaxes,是一个很好的指标,因为流已经自由地扩大了由于潮汐中断的球状星团的时间。这个时间尺度反过来又对集群的年龄设置了一个下限。年龄可以从天体测量中使用适度数量的恒星推断出来,这个估计的误差取决于流的接近程度和使用的示踪星的数量。
2018-05-21 astro-ph.GA
Modeling Tidal Disruption Events and Compact Object Plunges in Nuclear Star Clusters
Heidelberg University(海德堡大学);New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Fesenkov Astrophysical Institute(费森可夫天体物理研究所);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Peking University(北京大学)
研究核星团中潮汐破坏事件和致密天体坠落对超大质量黑洞增长的影响,通过改进模型模拟发现吸积峰值和抑制机制。
2026-02-09 astro-ph.GA
SMBH in Galactic Nuclei with Tidal Disruption of Stars
采用高精度直接$N$体模拟方法模拟了稠密星团中超大质量中心黑洞对恒星的潮汐扰动。恒星潮汐破裂率的时间演化,潮汐破裂对恒星密度分布的影响和第一次潮汐破裂恒星的详细起源进行了仔细的研究,并与该领域的经典论文进行了比较。模拟中使用了多达128k个粒子来模拟超大质量黑洞周围的星团,我们使用粒子数和黑洞的潮汐半径作为自由参数进行标度分析。在我们的数据中分析了从满损失锥到空损失锥的过渡,对于这两种情况,潮汐扰动率与粒子数$N$以预期的方式成比例。在数值模拟中(在一定条件下),我们第一次可以支持Frank & Rees(1976)的临界半径概念,该概念声称大多数恒星都是在远离潮汐半径的区域的高偏心轨道上潮汐吸积的。由于在径向轨道上运动的恒星的消耗,在星团内部发现了速度各向异性。最后根据模拟结果和标度分析对实际银河系中心进行了估计。
2014-07-14 astro-ph.GA
Disruption of Hierarchical Clustering in the Vela OB2 Complex and the Cluster Pair Collinder 135 and UBC7 with Gaia EDR3: Evidence of Supernova Quenching
我们使用神经网络机器学习算法StarGO识别Vela OB2复合体和集群对Collinder 135和UBC 7与Gaia EDR3中的分层结构。在船帆座OB2中解开了五个二级子结构,它们被称为Huluwa 1(Gamma Velorum),Huluwa 2,Huluwa 3,Huluwa 4和Huluwa 5。这是第一次,Colinder 135和UBC 7同时被识别为该对的组成集群,人工干预最少。我们提出了一个替代方案,葫芦娃1 - 5起源于连续的恒星形成。年龄在1000万年到2200万年之间的老星团葫芦娃1 - 3产生了恒星反馈,引起了湍流,促进了更老一代的葫芦娃4 - 5(7 - 2000万年)的形成。位于船帆座IRAS壳层内的超新星爆炸使葫芦娃4 - 5的恒星形成停止,并迅速将星团中剩余的气体排出。这导致了整个壳体的整体质量分层,这一点通过回归不连续性方法得到了证实。壳层下边缘的恒星质量比上边缘的大$0.32\pm0.14$ $\rm M_\odot$。在质量最低的葫芦洼5号星系团中观察到了局部的星系团尺度的质量分离。葫芦洼1 - 5(船帆座OB2)正在经历显著的膨胀,而星团对则遭受适度的膨胀。速度频散表明,船帆座OB2中的5个星团(包括葫芦洼1A和葫芦洼1B)与星团对都是相互监督的,并且正在经历分裂,葫芦洼1A和葫芦洼1B可能是一个同时代的年轻星团对。N体模拟预测船帆座…
2021-09-06 astro-ph.GA
Star Cluster Disruption by a Supermassive Black Hole Binary
超大质量黑洞双星是未来星载探测器探测低频引力波的最强源之一。在GW发射阶段之前,在贫气体核中发展的BHB主要通过从足够近的距离接近BHB的恒星的弹弓式喷射收缩。在这里,我们解决的可能性,BHB的收缩率是通过一个星团(SC)的BHB上的infall增强。我们提出了直接求和N体模拟探索不同轨道的SC的结果,我们表明,SC达到BHB的非零角动量轨道(偏心率0.75)未能提高BHB硬化,而SC接近BHB的径向轨道减少BHB分离的~10%,在不到10万年,有效地缩短BHB的路径GWs。
2018-05-17 astro-ph.GA
Formation and disruption of wide binaries in star clusters revealed by N-body simulations
Xi’an Jiaotong-Liverpool University(西交利物浦大学);Heriot-Watt University Aktobe Campus(赫瑞-瓦特大学阿拉木图校区);Energetic Cosmos Laboratory, Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学能量宇宙实验室);Shanghai Normal University(上海师范大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Astronomisches Rechen-Institut, Zentrum für Astronomie, University of Heidelberg(海德堡大学天文学计算研究所,天文学中心);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学柯利天体物理与天文学研究所);Department of Physics, School of Sciences and Humanities, Nazarbayev University(纳扎尔巴耶夫大学理学院物理系)
通过N体模拟研究星团中宽双星的形成与破坏过程,发现宽双星在星团早期高密度阶段主导了双星形成与破坏,提出两种半解析模型解释宽双星种群演化,揭示宽双星破坏对星团总双星分数下降的影响。
2026-04-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Massive stars in massive clusters II: Disruption of bound clusters by photoionization
我们提出了一个SPH参数研究的动力学效应的光电离O型恒星上的恒星形成的云的质量和大小的范围内的时间窗口超新星爆炸之前。我们的模型云最初都有相同程度的湍流支持,湍流动能与重力势能的比值被设置为$E_{\rm kin}/|E_{\rm pot}|$ =0.7。我们允许云形成恒星,并研究来自大质量恒星或星团的电离辐射的动力学效应。我们发现,致密的对流结构和吸积流限制了气体的电离量,特别是在密度较高的星系团中。更重要的是,在我们更大质量(10 $^{6}$ M $_{\odot}$)的云中,更高的逃逸速度阻止了HII区域的清扫和排出大量的气体,因此最大质量的云在很大程度上不受电离反馈的动态影响。然而,在我们的研究中,反馈对密度较低的10 $^{4}$和10 $^{5}$ M $_{\odot}$云产生了深远的影响,在第一颗超新星爆炸之前,在300万年的时间尺度上产生了巨大的抽空气泡,并排出了百分之几十的中性气体,导致云对光子和超新星喷出物都具有高度的多孔性。
2012-05-02 astro-ph.GA
The Lifecycle of Clusters in Galaxies
我们回顾了星团系统的许多基本性质,并特别关注它们与宿主星系性质和周围环境的关系。星系团的质量和光度函数可以用$Ndm \propto M^αdm$形式的幂律方程很好地近似,其中$α\sim-2$在大部分可观测范围内都是如此。然而,现在有明确的证据表明,两者在高质量/光度下变得更加陡峭,向下转弯的值取决于环境。宿主星系的性质似乎也会影响团簇形成效率($Γ$ -即,在束缚星系团中形成的恒星比例),恒星形成率密度较高的星系具有较高的$Γ$值。在单个星系中,有证据表明$Γ$的变化是3-4倍,可能与分子气体表面密度有关,与最近的预测一致。最后,我们讨论了集群中断及其对人口的观察性质的影响,重点是集群的年龄分布。我们简要地讨论了理论和数值研究的期望,以及在一些星系中观察到的分布。大多数观测研究现在发现与理论预期一致,即在~ 1亿年的年龄范围内几乎是一个恒定的星团年龄分布(即几乎没有破坏),并且由于星团破坏和不完整性的结合而导致超过这个值的急剧陡峭。对于年龄小于1亿年的星系团来说,快速的星系团分裂对于大多数星系来说是不可能的。
2015-11-25 astro-ph.GA
Extreme mass ratio inspirals and tidal disruption events in nuclear clusters. I. Time dependent rates
在本文中,我们开发了一个计算效率高,两个人口,时间依赖的福克普朗克方法在两个维度的能量和角动量的研究率的潮汐破裂事件(TDEs),极端质量比inspirals(EMRI)和直接暴跌发生周围的大质量黑洞(MBH)。我们通过探索广泛的天体物理学相关参数空间,包括MBH质量,星系中心密度和内部密度斜率来测试我们的代码。我们发现,质量隔离,更一般地说,时间依赖性的分布函数调节事件发生率:TDE总是随时间下降,而EMRI和暴跌达到最大值,并进行随后的近指数衰减。一旦适当地归一化,与MBH质量和星系密度的不同选择相关的速率几乎完美地重叠。在此基础上,我们提供了一个简单的缩放,允许再现任何MBH质量和底层星系核的随时间变化的事件率。虽然我们的峰值速率与依赖于稳态(非时间依赖性)假设的文献基本一致,但这些峰值速率可以在强烈依赖于系统性质的时间尺度上持续。特别地,这可以比驻留在密集系统中的相对轻的MBH的Gyr短得多。这警告使用稳态模型来计算全球TDE,EMRI和暴跌率,并要求一个更复杂的,时间依赖的处理问题。
2022-05-12 astro-ph.GA
The formation, evolution and disruption of star clusters with improved gravitational dynamics in simulated dwarf galaxies
本研究利用SPHGAL+KETJU代码改进引力动力学,首次实现矮星系中逐恒星星团形成模拟,揭示星团尺寸增长与瓦解过程,并证明精确处理引力遭遇对星团生命周期的重要性。
2025-03-25 astro-ph.GA
The mass fraction of halo stars contributed by the disruption of globular clusters in the E-MOSAICS simulations
球状星团(GCs)被认为是银河系晕中恒星数量的重要贡献者。为了量化它们的贡献,我们研究了E-MOSAICS项目中25个现今银河系质量宇宙学变焦模拟套件中恒星团中形成的晕星的比例。我们发现,一个中位数的$2.3$和$0.3$ %的质量晕场星形成的集群和GC,定义为集群更大的质量比$5\times 10^3$和$10^5~M_{\odot}$,分别与$25$ - $75$ th跨越$1.9$ - $3.0$和$0.2$ - $0.5$ %是由主机星系的组装历史的差异造成的。在没有星团存活到今天的极端假设下,质量分数增加到$5.9$和$1.8$的中位数%。这些小分数表明GC的破坏在恒星晕的形成中起着次主导作用。我们还确定了贡献的晕质量分数,将目前的签名轻元素丰度变化被认为是独特的GC,并发现集群和GC将有助于$1.1$和$0.2$百分比的中位数,分别。我们估计的GC恒星的银河系晕的贡献分数,根据最近的调查,并找到$2$ - $5$ %的上限(显着低于以前的估计),这表明模型以外的调用强质量损失需要描述的化学富集的恒星种群的形成GC。
2019-10-15 astro-ph.GA
Extremely rapid star cluster disruption in high-shear circumnuclear starburst rings: the unusual case of NGC 7742
所有已知的最近形成的星团人口的质量分布类似于一个“普遍的”幂律函数。在这里,我们评估了NGC 7742的环核星暴环中极端破坏性环境对该星系高质量(~10^5-10^7 Msun)星团人口早期演化的影响。令人惊讶的是,与预期相反,在所有年龄-包括最年轻的,<1500万年-星团质量函数都由对数正态分布表示,这种分布类似于通常只在本地宇宙中的旧的,进化的球状星团系统中发现的分布。这表明NGC 7742星暴环中的高剪切条件可能会显著加速动态星团的破坏。在非常年轻的时候,这种增强的质量依赖的破坏率可能是由星暴环的高密度和星系内部区域反向旋转的气体盘所造成的剪切力的结合造成的。
2012-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Binary disruptions driven by massive disks around massive black holes
University of Toronto(多伦多大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics(加拿大理论天体物理研究所)
该研究通过半解析估计与数值模拟,揭示大质量黑洞周围的大质量吸积盘可通过希尔斯机制驱动双星瓦解,银河系中心星盘曾引发约100次此类事件,或能解释S星族与超高速恒星的起源。
2026-07-30 astro-ph.GA
Revisit the rate of tidal disruption events: the role of the partial tidal disruption event
采用高精度直接N体模拟方法研究了含超大质量中心黑洞(SMBH)的致密核星团中恒星的潮汐破裂。恒星太靠近SMBH时会被潮汐扰动,发生潮汐扰动事件(TDE)。TDE探测SMBH、其吸积盘和周围的核星团的性质。在本文中,我们比较了完全潮汐中断事件(FTDE)和部分潮汐中断事件(PTDE)的发生率。由于PTDE不会摧毁恒星,因此会出现剩余物体;我们使用术语“剩余恒星”来表示它;模拟中出现了两种新的效应:(1)剩余恒星的质量和半径的变化,(2)剩余恒星轨道能量的变化。在我们的模拟中打开这两种效应后,FTDE的数量减少了大约28%,这主要是由于PTDE最初来自相对较大距离的剩余恒星的喷射。PTDE的数量比Stone et al.(2020)给出的简单估计高出约75%,这种增强主要是由于位于扩散区的剩余恒星产生的多个PTDE。我们计算了模拟中记录的PTDE和FTDE的峰值质量回退率,发现58%的PTDE的峰值质量回退率超过了爱丁顿极限,并且超级爱丁顿PTDE的数量是超级爱丁顿FTDE数量的2.3倍。
2022-05-20 astro-ph.GA
Massive stars in massive clusters IV: Disruption of clouds by momentum-driven winds
利用SPH流体动力学模拟方法研究了动量驱动的OB星恒星风对模拟湍流巨分子云参数空间的影响。通过与电离辐射而不是风的相同的模拟相比,我们表明,动量驱动的风是相当有效地破坏他们的主机云比HII地区。产生的风气泡比相应的电离驱动气泡更小,通常更平滑。风在破坏O型星所嵌入的非常致密的气体方面也大致有效,从而关闭了模型云中恒星形成活动的主要区域。然而,它们的影响力随着距离源的距离而迅速下降,因此它们不太擅长清扫致密气体并在云层中引发恒星形成。因此,它们对恒星形成速率和效率的影响通常比电离更负面,如果它们发挥任何影响的话。
2013-09-27 astro-ph.GA
Disruption of giant molecular clouds and formation of bound star clusters under the influence of momentum stellar feedback
来自星团的能量反馈在形成巨分子云的动力学演化过程中起着至关重要的作用。为了研究恒星反馈对星云恒星形成效率的影响以及嵌入星团的动力学响应,我们使用动网格流体动力学程序\textsc{Arepo},采用恒星形成和动量反馈亚网格模型,进行了一系列孤立的GMC模拟。我们模拟的GMCs的性质跨越了广泛的初始质量,半径和速度配置。我们发现最终恒星质量与总云质量之比$ε_{\rm int}$与初始云面密度和动量反馈强度成强烈的比例关系。这种相关性解释了一个分析模型,认为重力和动量反馈之间的力平衡。对于所有模拟的GMCs,恒星密度剖面系统陡峭的恒星形成的高峰时期的气体,这表明一个集中的恒星分布。我们还发现,星团总是在亚维里状态的维里参数$\sim0.6$之前的气体驱逐。亚维里动力学状态和陡峭的恒星密度分布都阻止了星团在其演化的气体去除阶段的分散。最终的簇结合分数是$ε_{\rm int}$的连续增加的函数。恒星形成效率小于0.5的GMC仍然能够形成具有大束缚分数的团簇。
2019-05-20 astro-ph.GA
Star cluster formation in cosmological simulations. III. Dynamical and chemical evolution
在本系列的前几篇论文中,我们开发了一种新的算法,用于模拟星系形成模拟中星团的形成。在这里,我们调查如何解散的束缚星团影响的形状的集群质量函数和金属丰度分布的幸存集群。星团的演化包括由于潮汐破裂而失去束缚的恒星,以及由于恒星演化而失去质量。我们计算沿集群轨迹的潮汐张量,并用它来估计瞬时质量损失率。典型的潮汐张量在$\sim100$ ~Myr的时间尺度上变化很大,最大特征值为$10^7$ ~ $^{-2}$,团簇形成后第一个Gyr的中值为$10^4$ ~ $^{-2}$。作为动力学破坏的结果,在我们的模拟在红移$z\approx1.5$的最终可用的输出,集群质量函数有一个近似对数正态的形状峰值在$\sim10^{4.3}M_\odot$。外推的破坏$z=0$的结果是太多的低质量的星系团相比,观察到的银河系球状星团(GC)。超过70%的GC候选者在现在之前被完全破坏;只有10%的GC候选者总质量留在幸存的簇中。$z=0$中幸存的星系团的总质量在$(2-6)\times10^7M_\odot$范围内随运行而变化,与银河系大小的星系中GC系统的观测质量一致。所有大质量星团和幸存的GC的金属丰度分布具有相似的形状,但由于星团破裂而具有不同的归一化。该模型产生了一个更大的分数非常贫金属的集群比观察到的。该模型的一个可靠的预测是年龄-金属丰度关系,其中富金属的星系团系统地比贫金属的星系团年轻3~G…
2019-05-20 astro-ph.GA
Tidal Disruption of Super Star Clusters as the origin of Bluish Light at the inner region of the Perseus Cluster Central Galaxy
本研究提出NGC 1275内部蓝光源于约500 Myr前AGN活动触发的星团形成,大量初始质量超10^9 M☉的星团潮汐瓦解形成恒星流,幸存SSC投影于中心星盘。
2025-09-18 astro-ph.GA
Modeling the formation and evolution of star cluster populations in galaxy simulations
星团种群的形成和演化与银河系环境有关。团簇形成是由作用于星系尺度的过程所支配的,而星团的分裂则是由潮汐场驱动的。在本文中,我们提出了一个自洽模型的形成和演化的星团人口,我们结合了一个N体/SPH星系演化代码与半解析模型的星团演化。该模型包括恒星形成,反馈,恒星演化,和星团分裂的两体弛豫和潮汐冲击。我们应用该模型模拟了一套9孤立盘星系和24星系合并。在这些模拟中的个别集群的演化历史进行了讨论,以说明如何集群的环境在时间和空间上的变化。由此产生的破裂率随时间和空间的变化会影响星团人口的性质。集群逃离其密集的形成网站(“集群迁移”)和集群居住在密集的环境(“自然选择”)的优先中断的综合效果意味着人口的平均中断率随集群年龄下降。这影响了星团年龄分布的斜率,它成为恒星形成率密度的函数。星系合并中星系团的演化历史差异很大,并决定了哪些星系团在合并中幸存下来。这会影响合并期间存活集群的年龄分布和位置。我们的结论是,占集群的形成,破坏和轨道历史之间的相互作用,使观察到的集群人口的属性更复杂的解释,从而扩展集群人口的作用,作为星系演化的示踪剂。
2011-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
No compelling evidence of significant early star cluster disruption in the Large Magellanic Cloud
大麦云星云(LMC)中丰富的星团数量是否在其最初的几× 10 ^8年演化中受到重大破坏的影响,这是一个悬而未决的问题,也是当前重要辩论的主题。在这里,我们重新审视这个问题,采用宽带成像观测的均匀数据集。我们的分析主要基于两套自洽确定的大麦哲伦星系团的年龄和质量,一个使用标准模型,一个考虑到随机性的影响,在集群的恒星质量函数。就其本身而言,基于本文所应用的三种互补分析方法中的任何一种的结果仅仅表明了控制集群人口的物理条件。然而,我们的结果从所有三个不同的诊断相结合留下的任何结论,除了光学选择的LMC星团人口没有表现出显着的破坏令人信服的证据-为集群的质量,M_cl,日志(M_cl/M_sun)>= 3.0-3.5 --年龄范围在[3-10] Myr和[30-100] Myr之间,“婴儿死亡率”或其他。事实上,没有证据表明任何破坏超出了简单模型的预期,包括恒星动力学和恒星演化的年龄高达1 Gyr。因此,似乎麦哲伦星云和质量更大的星系在环境条件上的差异可能是理解早期星系团破裂行为明显变化的关键。
2013-08-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A systematic analysis of star cluster disruption by tidal shocks -- II. Predicting star cluster dissolution rates from a time-series analysis of their tidal histories
本文通过大量直接N体模拟,研究星团瓦解速率与潮汐历史统计性质的关系,发现瓦解时间尺度几乎不依赖功率谱斜率,但弥散随斜率增大,并提出可用潮汐历史时间序列分析统计描述星团演化。
2024-10-21 astro-ph.GA
The History of Tidal Disruption Events in Galactic Nuclei
大质量黑洞(MBH)对恒星的潮汐破坏被认为会产生短暂的发光事件。这种潮汐破裂事件(TDEs)可能在MBH的探测和表征以及探测其核星团(NSCs)宿主的性质和动力学方面发挥重要作用。先前的研究估计了局部宇宙中最近的TDE率。然而,在宇宙历史中,速率的长期演化几乎没有被探索过。在这里,我们认为TDE的历史,使用星系核的演化模型。我们使用一维的Fokker-Planck方法来探索MBH托管NSCs的演化,并获得恒星在演化过程中的破坏率。我们补充这些与分析的TDE的历史N体模拟数据的基础上,并发现它们是可比的。我们认为神经干细胞是建立从近的恒星形成(SF)或SF/集群分散远离,几个PC的MBH。我们还探讨了原始神经干细胞存在的情况下,后来通过额外的恒星形成/集群分散过程的演变。我们研究了TDE历史对星系类型的依赖性,以及对MBH质量的依赖性。这些提供了几种情况,对于远离SF的情况,TDE率随时间持续增加,而对于接近SF的情况,TDE率的行为更复杂。最后,我们整合了各种情况下的TDE历史,以提供一个总的TDE历史的宇宙,这可以潜在地探测与未来的大型调查(如LSST)。
2016-04-10 astro-ph.GA
Tidal disruption of stellar clusters and their remnants' spatial distribution near the galactic center
大质量星团通过动力学摩擦吸积是核星团(NSCs)形成的可能途径。剩下的问题是,强烈的外部潮汐扰动是否会导致松散的星系团在深深陷入宿主星系中心之前就被严重破坏。我们进行了一系列的$N$体模拟和验证我们早期的理想化的分析模型。我们表明,如果宿主星系的密度分布可以用指数为$α<1$的幂律分布来描述,星系团将在径向上被银河系外潮汐场压缩。相反,在$α>1$密度急剧下降的区域,或者在重力由超大质量黑洞(SMBH)的点质量势主导的中心,银河系潮汐扰动是破坏性的。这个充分的标准补充了传统的必要的罗奇瓣填充条件,在确定保存与解体的卫星恒星系统。我们模拟了星团的破坏,冒险近圆形,适度或高度偏心的轨道到星系中心的背景密度分布和SMBH的范围。我们得到了星团遗迹的空间分布。我们将这些结果应用于银河系中心SMBH Sgr A $^\ast$几个秒差距内的NSC。最近的观测表明,两个种群的恒星具有明显不同的年龄和金属丰度共存。我们验证了亚太阳金属性人口可以是破碎的星团的碎片。
2022-12-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Little Red Dots are Tidal Disruption Events in Runaway-Collapsing Clusters
本文提出“小红点”可能是失控坍缩星团中形成的黑洞引发的潮汐瓦解事件,并指出该机制可解释其数密度,可通过JWST后续观测验证。
2025-04-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Star cluster disruption
星团通常被用作外部星系中主要恒星形成事件的示踪剂,因为它们可以比单个恒星更远的距离进行研究。理解它们的演化是至关重要的,如果它们被用来推导,例如,它们的宿主星系的恒星形成历史。更具体地说,我们想知道集群的生命周期如何取决于它们的环境和结构属性,如质量和半径。这篇综述从理论上概述了星团的早期演化以及由此产生的长期生存机会。这表明,初始密度大于10^4 Msun pc-3的团簇在气体排出或"婴儿死亡"阶段存活下来。在~1000万年前,它们是束缚的,密度为10 ^{3 +/-1} Msun pc-3。在这段时间之后,它们是稳定的,不会因恒星演化而膨胀,遇到巨大的分子云,如果它们处于中等潮汐场中,很可能会再生存一个哈勃时间。初始密度较低的星团(<100 Msun pc-3)将在几十万年内分散到磁场中。一些讨论是如何额外的星系星团的人口,特别是他们的年龄分布可以用来获得洞察力中断。
2009-09-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Three Hundred Project: The gas disruption of infalling objects in cluster environments
我们分析的气体含量的演变落晕在集群环境中的三百项目,收集了324个数值模拟的星系团。我们样本中的晕是在$z=0$的主星系团晕的$5R_{200}$内选择的,总晕质量为$M_{200}\geq10^{11} h^{-1} M_{\odot}$。我们追踪了它们的主要祖先,并研究了它们进入陷落区后的气体演化,我们将其定义为$1-4R_{200}$。使用完整的相空间信息和视线投影来研究我们种群的径向趋势,我们证实了Arthur等人(2019)的结果,并确定了3D中$1.7R_{200}$周围和投影中$R_{200}$的特征半径,在该半径处,下落晕在下落之前几乎失去了所有的气体。分裂的subhalo状态的趋势,我们表明,subhaloes居住在集团质量和低质量的主机晕在下降区域遵循类似的径向气体损失的趋势,作为他们的主机,而subhaloes的集群质量主机晕被剥夺了他们的气体更远。我们的研究结果表明,下落的对象遭受显着的气体中断,相关的时间,因为-infall,集群为中心的距离和主机质量,气体中断,他们的经验是一个组合的subhalo预处理和对象气体耗尽在一个半径的行为像吸积冲击。
2021-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Search for Extra-Tidal RR Lyrae Stars in Milky Way Globular Clusters From Gaia DR2
我们利用潮汐外的天琴座RR型恒星来研究银河系球状星团的动力学,并了解动力学摩擦和潮汐破裂等效应如何影响这些星团。RR型天琴座恒星的Gaia DR 2星表(Clementini et al. 2018)与文献中汇编的球状星团的自行和潮汐半径数据一起使用。分析了56个银河系球状星团的样本。在这56个银河系球状星团中,只有11个有潮汐外的天琴座RR星。然而,只有两个星团,即NGC 3201和NGC 5024,有足够的潮汐外RR天琴座恒星得出有趣的结论。NGC 3201有13颗潮汐外的天琴座RR星,它们围绕中心呈不对称分布,尾区的恒星数量多于前部。我们的结论是,这些不对称的潮汐尾巴是由于潮汐中断和剥离碎片从集群的综合作用。另一方面,NGC 5024有5颗潮汐外的天琴座RR星,其中4颗集中在距离中心约3倍潮汐半径的区域。这些可能是由于潮汐破坏而从星团中撕裂出来的恒星。这些潮汐外的RR型天琴座恒星在星团中的存在可能是一个迹象,表明更多的星团恒星存在于它们的潮汐半径之外,这可能是由星团的深宽场CMD揭示的。
2018-11-27 astro-ph.GA
Consequences of Dynamical Disruption and Mass Segregation for the Binary Frequencies of Star Clusters
大质量(13,000 - 26,000 M太阳),年轻(1500 - 3000万年)的大麦云星团NGC 1818揭示了一个意想不到的增加的F型恒星(1.3-2.2 M太阳)半径的双星频率。这与许多较老的星团形成对比,这些星团显示出随着半径的增加而减少的双星频率。我们研究这一现象与复杂的N体建模,探索一系列的初始条件,从光滑维里化密度分布,高度亚结构和崩溃的配置。我们发现,许多这些模型可以重现集群的观察到的属性,虽然有适度的偏好子结构的初始条件。我们的模型通过破坏软双星(半长轴,a > 3000 AU)产生观测到的双星频率径向趋势,大约在一个交叉时间(~ 540万年),优先在集群核心。质量分离随后导致双星向核心下沉。经过大约一个初始的半质量弛豫时间(t_rh(0)~ 3.4亿年)后,径向双星频率分布变为双峰型,最里面的双星已经向核心分离,径向双星频率分布中留下一个最小值,随时间向外移动。在4-6 t_rh(0)以后,晕中的上升分布消失,只剩下向核方向上升的径向分布。因此,无论是落向核心的双星径向频率分布(如NGC 1818所观察到的),还是向核心上升的双星径向频率分布(如较老的星团),都可以自然地从同一演化序列中产生,这是由于双星分裂和富星团中的质量分离。
2013-10-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
The early evolution of the star cluster mass function
最近的几项研究表明,星团初始质量函数(CIMF)可以很好地近似于幂律,在高质量时有陡峭或截断的迹象。这一贡献认为,由于集群中断这样一个质量函数的演变,重点是在第一~陀螺仪中观察到的质量函数的一部分。一个Schechter型函数用于CIMF,在低质量下具有-2的幂律指数,在M* 处具有指数截断。由于宿主星系的潮汐场和巨大的分子云的碰撞而导致的星系团分裂是质量函数的低质量端,但总有一部分“进化的谢克特函数”可以用指数为-2的幂律近似。这一结论成立的质量范围取决于年龄t,并向更高质量移动,大约为t^0.6。平均集群质量来自光度有限的样品增加与年龄非常相似,由于集群的进化衰落。因此,经验质量函数在所有年龄段都近似于指数为-2的幂律,或者稍陡一些。结果通过对相互作用星系M51的星团人口的应用来说明,这可以很好地描述为M*=(1.9+/-0.5 x10 ^5 M_sun)和一个短的(与质量相关的)破裂时间在大约一个Gyr内摧毁M* 星团的模型。
2009-01-07 astro-ph.GA
Disruption of Molecular Clouds by Expansion of Dusty H II Regions
星团周围H II区域的动力学膨胀在分散周围的致密气体方面起着关键作用,因此限制了分子云中恒星形成的效率。我们使用半解析方法和数值模拟来探索球形尘埃H II区域和周围中性壳层的膨胀以及由此产生的云破裂。我们的壳膨胀模型采用了Draine(2011)对尘埃H II区域的静态解,并考虑了由于辐射和热压力以及来自中心恒星和壳本身的向内引力而对壳产生的接触向外力。我们表明,我们采用的内部结构和壳的演变从半解析的方法与数值模拟的结果吻合得很好。内部强辐射压通过提高电离前沿的密度和压力间接控制壳层膨胀。我们计算的最低恒星形成效率$ε_{min}$云破裂所需的云的总质量和平均表面密度的函数。在所采用的球形几何,我们发现,在正常的盘星系的典型的巨大分子云有$ε_{min} \lesssim 10$ %,具有可比的气体和辐射压力的壳膨胀的影响。大规模的团簇形成块需要一个显着更高的效率$ε_{min} \gtrsim 50$ %的破坏,主要是由辐射驱动的膨胀。中断时间通常是自由落体时间尺度的顺序,这表明一旦形成足够明亮的H II区域,云中断就会迅速发生。我们还讨论了球形理想化的局限性。
2016-01-12 astro-ph.GA
From nuclear star clusters to Little Red Dots: black hole growth, mergers, and tidal disruptions
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Sorbonne Université(索邦大学);University of Oxford(牛津大学)
通过核星团模型研究小黑洞种子快速成长为超大质量黑洞的过程,预测z=4-6时潮汐瓦解事件和黑洞捕获事件的发生率,并解释小红点的低X射线光度。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Tidal disruption, global mass function and structural parameters evolution in star clusters
[摘要]我们给出了星团在两体弛豫时间尺度上演化的统一图像。我们使用直接的N-体模拟星团在银河系的潮汐场从不同的多质量国王模型,高达10%的原始二进制和高达Ntot = 65536粒子。一个额外的运行还包括一个中央中等质量黑洞。我们发现,对于广泛的初始条件,我们已经研究了这些系统的恒星质量函数呈现出一个普遍的演变,只依赖于分数的质量损失。该系统的结构,作为衡量的核心,以半质量半径比,也朝着一个普遍的状态,这是由加热的效率对可见的人口的恒星引起的动力学相互作用在该系统的核心。与黑暗的残余物的相互作用是占主导地位的原始双星(3 - 5%),特别是在假设大多数的中子星和黑洞被保留在系统中的适度人口引起的加热。我们所有没有原始双星的模型在径向质量分布中都经历了深重力热坍缩。然而,它们的投影光分布可以很好地拟合中等浓度的国王模型(参数W0~8),即使有一个多余的最好的拟合表面亮度的最里面的点。这种过剩与表面亮度中的浅尖点(μ(R)~R ^{-v},v~0.4 - 0.7)相一致,就像在高分辨率HST成像中观察到的许多球状星团一样。根据表面亮度轮廓对核心坍缩的球状星团进行分类,在已经反弹到较低浓度的系统中可能会失败。
2009-11-17 astro-ph.GA
Calibrating the binary black hole population in nuclear star clusters through tidal disruption events
随着引力波(GW)仪器灵敏度的提高和新网络的开始运行,预计在未来几年内将观测到数百个合并的恒星质量黑洞(SBH)和中等质量黑洞(IMBH)。SBH和IMBH双星在不同动力学环境中的起源和分布是GW天文学中的一个基本科学问题。在本文中,我们讨论的方式潮汐破裂事件(TDEs)可能提供一个独特的电磁窗口组装和合并的二进制SBH和IMBH的核星团(NSCs)。我们讨论了如何主机NSC的质量和密度和黑洞质量函数的斜率设置的轨道特性和质量的二进制进行TDE。对于典型的NSC属性,我们预测的TDE率$\sim 10^{-6}$ - $10^{-7}\ {\rm yr}^{-1}$每个星系。伴黑洞对NSC中TDE的光变曲线有干扰和调制作用。这些应该很容易通过光学瞬变测量,如Zwicky Transient Facility和LSST检测。
2020-11-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Growth of intermediate mass black holes by tidal disruption events in the first star clusters
研究了逃逸恒星碰撞形成中等质量黑洞后第一个星团的恒星动力学。我们使用Sakurai et al.(2017)的宇宙学模拟结果来跟踪星团在活动暗物质(DM)晕中的演化。星团内的质量分离促使大质量恒星偶尔被中央IMBH捕获,导致潮汐破裂事件(TDE)。我们发现TDE率与IMBH质量成比例,为$\dot{N}_{\rm TDE}\sim0.3\,{\rm Myr}^{-1}(M_{\rm IMBH}/1000\,{\rm M}_{\odot})^2$。DM分量通过从外部剥离恒星来影响星团演化。当星团内DM密度增加时,恒星的速度色散增加,TDE率减小。到了TDE,中央的IMBH在1500万年内增长到与$700-2500\,{\rm M}_{\odot}$一样大。IMBH可能是在$z\gtrsim 6-7$观测到的超大质量黑洞形成的种子,如果通过星系合并和/或大规模气体吸积提供了大量的气体,或者它们可能从早期时代到现在的宇宙仍然是IMBH。
2019-01-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The E-MOSAICS Project: simulating the formation and co-evolution of galaxies and their star cluster populations
介绍了EAGLE中的宇宙学模拟中的星团人口建模组装(E-MOSAICS)项目。E-MOSAICS将描述星团形成、演化和分裂的模型纳入EAGLE星系形成模拟,从而能够在完全宇宙学的背景下检查星团及其宿主星系的共同演化。致密气体的恒星形成率的一小部分被假设产生一个集群人口;这一部分,人口的初始属性,是由出生气体的物理性质。随后的演变和破坏的整个集群人口占两体松弛,恒星演化,和引力冲击引起的当地潮汐场。本文介绍了一个详细的描述模型和初步结果,从一套10个模拟的$\sim L^\star$星系与盘状形态在$z=0$。模拟广泛地再现了年轻星团和球状星团(GC)的关键观测特征,而没有为每个种群调用单独的形成机制。模拟的GC是在早期时期($z\gtrsim1-2$)形成的大质量星系团的幸存人口,当恒星形成气体的特征压力和表面密度显着高于在本地星系中观察到的。我们研究了星系的恒星形成和组装历史对它们的星系团人口的影响,发现(在类似的现今质量)早期形成的星系培育了一个更大的质量和破坏弹性的星系团人口,而星系与后期合并能够形成大规模的星系团,即使在宇宙时代后期。(节录)
2017-11-30 astro-ph.GA
Do Primordial Black Hole Clusters Survive the Galaxy? Collisional Disruption and Microlensing Implications
Astro Space Center of P.N. Lebedev Physical Institute(P.N.列别捷夫物理研究所天文空间中心)
研究银河系晕中原初黑洞团簇的碰撞破坏,结合多种模拟方法,得出不同质量团簇的碰撞率及幸存质量分数,发现团簇 - 团簇破坏显著,微引力透镜调查需考虑径向变化的平滑分数。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Disruption of Giant Molecular Clouds by Radiation Pressure and the Efficiency of Star Formation in Galaxies
恒星的形成是缓慢的,因为气体的消耗时间比动力学时间长得多。它也是低效的;基本上所有的恒星形成都发生在巨大的分子云(GMC)中,但GMC转化为恒星的比例非常小,约为5%。在最明亮的恒星爆发中,GMC的寿命甚至比最大质量恒星的主序星寿命要短,因此超新星在GMC的破坏中没有任何作用。我们调查了大范围的星系,从正常的螺旋到密集的星爆GMCs的中断,我们考虑到HII气体压力,冲击恒星风,原恒星喷流,和辐射压力产生的星光的吸收和散射尘埃颗粒的影响。在银河系中,我们发现三种机制的组合,射流,HII气体压力和辐射压力,扰乱了云。在恒星形成速度更快的星系中,如高红移的“团块”星系、超亮红外星系和亚毫米星系,辐射压主导着出生云的分布。我们预测在Arp 220这样的局部超红外星系中存在10-20个质量约为10^7 Msun的星系团,在高红移星系团中存在类似数量的质量约为10^8 Msun的星系团;亚毫米星系将有更大质量的星系团。我们发现,最终形成恒星的GMC质量分数是星系气体表面密度的增函数,在最明亮的星暴中达到~35%。此外,辐射压力对气泡的破坏会搅动星际介质,使其在正常星系中达到约10 km/s的速度,而在像Arp 220这样的ULIRG中达到约100 km/s的速度,这与观测结果一致。因此,辐射压可能在恒星形成星系的ISM中起主导作用。
2009-06-29 astro-ph.GA
Formation and evolution of globular clusters in cosmological simulations
在一系列的三篇论文中,我们介绍了一个新的团簇形成模型,该模型描述了高分辨率宇宙学模拟中星团的形成、增长和破裂。我们在银河系大小的星系上测试了这个模型,发现年轻大质量星系团的各种性质,如质量函数和形成效率,与当地宇宙中的观测结果一致。有趣的是,大多数大质量的星团--球状星团候选者--都是在主要的合并事件中优先形成的。我们跟踪星系团在银河潮汐场中的动力学演化。由于潮汐扰动,团簇质量函数从初始的幂律演化为峰值形状。在$z=0$处幸存的簇显示出从-3到-0.5的宽范围的金属度[Fe/H]。一个强大的预测模型是年龄-金属丰度的关系,其中富含金属的集群系统比贫金属集群年轻高达3 Gyr。
2019-08-02 astro-ph.GA
How our proto-nuclear star cluster formed and grew due to early globular cluster disruption. I. Case of low masses
Nicolaus Copernicus Astronomical Centre Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心);Fesenkov Astrophysical Institute(费森科夫天体物理研究所);Al-Farabi Kazakh National University(阿里-法拉比哈萨克国立大学);Main Astronomical Observatory, National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院主天文台);Szechenyi Istvan University(伊什特万·塞切尼大学)
研究通过N体模拟探讨早期球状星团破坏对原核星团形成和生长的影响,发现低质量恒星吸积在NSC质量贡献中起关键作用。
2026-01-05 astro-ph.GA
Ionizing feedback from massive stars in massive clusters III: Disruption of partially unbound clouds
我们扩展了我们以前的SPH参数研究的光电离从O-星恒星形成的云的影响,包括最初未绑定的云。我们生成了一组模型云的质量范围$10^{4}-10^{6}$ M $_{\odot}$初始维里比$E_{\rm kin}/E_{\rm pot}$ =2.3,让他们形成恒星,并研究的光电离辐射产生的大质量恒星的影响。我们发现,在300万年的时间尺度之前,超新星预计开始引爆,电离反馈排出的质量分数是一个非常强大的功能的云逃逸速度。高质量的云在很大程度上不受动态影响,而低质量的云在这个时间尺度上排出了大部分的气体储备。然而,恒星质量的未束缚部分是适度的,并且大部分未束缚的恒星之所以如此,只是因为云本身最初是部分未束缚的。我们发现,电离是更能够创建良好的清除气泡在未绑定的云,由于其固有的膨胀,但这种气泡的存在并不一定表明,一个给定的云已强烈影响反馈。我们还发现,与我们早期工作中的束缚云一样,这里模拟的许多系统对于光子和超新星喷出物来说都是高度多孔的,并且它们中的大多数可能会在第一次超新星爆炸中幸存下来。
2012-12-10 astro-ph.GA
Supermassive Black Holes in Galactic Nuclei with Tidal Disruption of Stars: Paper II - Axisymmetric Nuclei
采用高精度直接N体模拟方法研究了稠密旋转星团中超大质量中心黑洞对恒星的潮汐扰动。在以前的论文中的球形星团,我们研究的时间演化的恒星潮汐破坏率和潮汐破坏的恒星的起源,现在根据几个类的轨道只发生在轴对称系统(短轴管和碟)。与球形系统相比,我们发现轴对称系统有更高的TD率。这种增强可以用相空间中增大的损失锥来解释,这是由于总角动量$\bf J$不守恒而引起的。与球形系统一样,潮汐吸积星的最后远心距分布在经典临界半径处达到峰值。然而,吸积星起源的角分布揭示了有趣的特征。在超大质量黑洞的影响半径范围内,破裂星的角分布具有明显的双峰结构,在赤道面附近有一个局部极小值。在影响半径之外,这种依赖性很弱。我们发现,轨道参数的双峰结构可以解释的存在下,两个家庭的定期轨道,即短轴管和碟形轨道。最后给出了轴对称星系核中损失锥的结果。
2015-08-12 astro-ph.GA
Searching for Intermediate Mass Black Holes in Globular Clusters Through Tidal Disruption Events
该研究通过建模球状星团中心中等质量黑洞的潮汐瓦解事件特征,在NGVS近4000个球状星团样本中搜寻无果,指出需更优模拟与更大样本才能约束球状星团中中等质量黑洞的占据率。
2023-12-19 astro-ph.GA astro-ph.HE