The state of globular clusters at birth: emergence from the gas-embedded phase
本文讨论了De Marchi,Paresce & Pulone等人报道的团簇浓度c与现今质量函数(PDMF)斜率α之间的相关性的来源。这种关系可以从普适的初始条件中重现,并结合一些随时间改变团簇结构和质量函数的动力学机制,或者它必须在团簇寿命的早期出现,例如在团簇形成的气体嵌入阶段。分别用MOCCA和NBODY 6程序对球状星团的演化进行了Monte Carlo和N体模型的组合,我们探索了一些可能影响观测到的关系的动力学机制.对于这里考虑的初始条件的范围内,我们的结果是一致的一个普遍的初始二元分数\approx 10%(这并不,但是,排除100%)和一个普遍的初始恒星质量函数类似的标准Kroupa分布。在c-α关系中观察到的大部分色散可以归因于两体弛豫和银河潮汐。然而,动力学过程本身不可能复制的浓度分散,我们需要至少有一些初始浓度和总集群质量之间的相关性。我们认为,这一趋势的起源可能与集团演化的气体嵌入阶段有关。
2014-11-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Radial distributions of sub-populations in the globular cluster M15: a more centrally concentrated primordial population
利用HST/WFC 3红巨星测光系统研究了球状星团(GC)M15中恒星星族的径向分布。令人惊讶的是,我们发现具有“原始”成分的巨星(即,N丰度类似于场星)是最集中的WFC 3领域内。然后,我们结合我们的WFC 3数据与SDSS u,g测光,发现当半径>1'(3 pc)时,原始星与N增强巨星的比例向外增加,这一趋势相反,正如Lardo等人已经发现的那样。原始星与富集星的比例因此对半径有U形依赖性,在半光半径附近有一个最小值。N体模拟显示,质量分离可能会产生类似于观察到的趋势,但只有当N增强的巨星比原始巨星的质量小~0.25 Mo时,这需要极端的He增强(Y~0.40)。然而,如此大的Y差异与原始巨星和富集巨星之间可忽略的光学颜色差异不相容,这表明Δ Y < 0.03,因此不同种群之间的Δ M < 0.04 Mo的关闭质量差异。因此,M15的径向趋势不太可能是动力学起源,可能反映了初始条件,这一结果挑战了所有当前GC形成的假设。我们注意到,在GC的中心区域的人口梯度仍然调查不足,可能会显示出更多样化的行为比迄今为止认为的。
2015-03-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolutionary stellar models for multiple population Globular Clusters: theoretical framework and interpretative analysis
简要总结了与银河系球状星团中的多星族现象相关的化学特性对第二代恒星演化性质和光谱能量分布的影响,并与原始恒星组分进行了比较。
2012-12-31 astro-ph.SR
Non-Recycled Pulsars in Globular Clusters
通过蒙特卡罗模拟和频率统计技术,我们对起源于球状星团的非循环星的数量进行了限制。我们设定了不可回收的星系团的出生率上限,并预测有多少可能留在星系团中,有多少可能逃离星系团的潜力,并进入银河系的领域。
2011-01-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Primordial r-process Dispersion in Metal-Poor Globular Clusters
传统上,除了少数贫金属的球状星团(GC)外,重元素(由中子俘获反应产生的重元素)在所有星团中都没有星与星的分散。最近检测到的低[Pb/Eu]的比率或上限在几个贫金属GC表明,在这些GC中的重元素完全由r-过程产生。重新检查文献中GC重元素丰度,我们发现4个贫金属GC(M5、M15、M92和NGC 3201)中[La/Fe]和[Eu/Fe]比之间存在明确的相关性,其中只有2个是以前已知的。这表明,总r-过程的丰度变化恒星到恒星(2-6倍)相对于每个GC内的铁。我们还确定了其他两个GC(M3和M13)的潜在分散。几个GC(M12,M80和NGC 6752)没有显示r过程分散的证据。r过程色散与众所周知的轻元素色散无关,表明它在恒星形成的整个过程中都存在于气体中。目前的观测结果表明,星到星的r-过程中的分散在金属贫乏的GC可能是一种常见的,但不是普遍存在的现象,既不是预测,也不占在目前的GC形成和演变的模型。
2011-05-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
Observational signatures of lithium depletion in the metal-poor globular cluster NGC6397
宇宙学锂问题的“恒星”解决方案提出,低质量、贫金属恒星中锂的表面耗尽可以使星系晕恒星的低丰度与原始预测相一致。球状星团是研究锂表面演化的理想环境,对于主序星和巨星都有可能获得大量的统计数据。我们讨论了球状星团NGC6397中超过450颗恒星的锂丰度测量结果,重点是锂贫化的证据,特别强调了早期星团自富集和有效温度测定中的系统不确定性对推断的丰度和解释的影响。
2010-01-28 astro-ph.SR
M92 (NGC~6341) Is a Metal-Complex Globular Cluster with an Atypical Primordial Population
本研究使用自有测光系统分析球状星团M92,发现其包含贫金属与富金属两组星族,且贫金属组中原初星族异常占主导,需显著的镁氧消耗与氦增强来解释,暗示M92可能是矮星系并合遗迹。
2023-05-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Primordial Lithium from Globular Cluster Turn-Off Stars: M13 AND M71
本研究通过分析M13和M71球状星团未演化恒星的高分辨率光谱,测定锂丰度并归因于初始角动量差异,发现观测锂丰度上限低于大爆炸核合成预测值,对原初锂问题提出约束。
2024-06-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
Cool stars as tracers of multiple stellar populations in the Galactic globular cluster 47 Tuc
尽管对银河系球状星团中恒星的光度和光谱研究表明,迄今为止研究的大多数星团中存在几代恒星,但对这些恒星代的运动学性质仍然知之甚少。在这篇文章中,我们提出了我们的化学标记的恒星星族在银河系球状星团47 Tuc的运动学性质的研究的第一个结果。我们的分析揭示了47 Tuc中存在三个恒星世代,它们的[Li/Na]和[Na/O]比不同。此外,我们发现,这三代也不同,在他们的运动学性质:恒星属于原始一代的集中程度较低,运动学热比在随后的几代。
2014-09-10 astro-ph.SR
Gas depletion in primordial globular clusters due to accretion onto stellar-mass black holes
本文研究了恒星形成初期爆发后恒星残余物对大质量星团星际介质的影响。我们认为,吸积到恒星质量的黑洞(BH)是一个有效的机制,快速气体耗尽的所有质量的集群,只要它们包含的祖星质量大于\gtrsim 50 \msun。这种情况对于现今质量可能为M \gtrsim 10 ^7 \msun的大质量球状星团(GC)的祖先系统是很有吸引力的。在这样的星团中,超新星和恒星风不能为原始气体库的突然消失提供合理的解释,而原始气体库的突然消失是解释其复杂的化学富集历史所必需的。为了考虑不同制度的气体吸积率到恒星质量黑洞,我们认为这两个邦迪霍伊尔和爱丁顿近似。对于这两种模型,我们的研究结果表明,气体可以显着耗尽只有几十万年。这一过程将影响黑洞质量的分布,并可能加速黑洞粒子数的动力学退耦,最终导致黑洞的动力学抛射。此外,气体耗尽的时间尺度足够短,吸积黑洞可能会显着影响随后的恒星形成事件的化学。气体耗尽的时间和最终的质量在BH是敏感的假设模型的吸积率,和初始质量的最大的BH,反过来,是由恒星IMF的上限质量截止。我们的研究结果意味着,残余吸积的历史可以有一个重要的轴承上所观察到的当今集群的质光比。特别是,我们表明,随着金属丰度的降低,上质量截止值的增加可能有助于观察到的质光比和GC的金属丰度之间的反相关性。
2012-12-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Atomic diffusion and mixing in old stars IV: Weak abundance trends in the globular cluster NGC 6752
恒星中原子的扩散可以产生具有演化阶段的表面丰度的系统趋势。球状星团提供了有用的实验室,将观测限制在这一理论上,因为人们需要比较未演化和演化恒星的丰度,所有恒星都来自同一个恒星星族。本文给出了球状星团NGC 6752中恒星丰度的研究结果,表明Fe、Sc、Ti和Ca的丰度随演化阶段呈弱而系统的变化趋势。最好的解释的趋势是恒星结构模型,包括原子扩散与有效的额外混合。该模型允许纠正亚原始恒星锂丰度的恒星上的Spite高原,并将其匹配到WMAP校准的大爆炸核合成预测的相互1西格玛误差内。
2013-05-10 astro-ph.SR
An analytical approach to binary populations in globular clusters
Northwestern University(西北大学);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校)
本文通过分析方法表明,球状星团中双星分数低是由于动力学溶解软原生双星,研究强调恒星黑洞在塑造星团双星人口中的关键作用。
2026-04-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Double Main Sequence in the Globular Cluster NGC 6397
高精度多波段HST测光显示,球状星团NGC 6397的主序星(MS)分裂成两个部分,分别包含约30%和约70%的恒星。这个双重序列与星团拥有两个恒星星族的想法一致:(i)原始恒星族,其组成与场星相似,包含约30%的恒星;(ii)第二代,钠和氮增加,碳和氧耗尽,氦丰度略有增加(Δ Y~0.01)。我们在各种颜色基线上检查了两个序列之间的色差,发现第二个序列在m_F336W中非常微弱。理论等时线表明,这可能是由于NH耗尽。
2011-10-05 astro-ph.SR
Lithium and sodium in the globular cluster M4. Detection of a Li-rich dwarf star: preservation or pollution?
上下文在球状星团(GCs)中观测到的轻元素丰度的不均匀性,特别是普遍存在的Na-O反相关,通常被解释为GCs包含几代恒星的证据。关于产生不均匀元素的恒星的性质一直存在争论,研究几种元素的行为是一种对这个问题有新认识的方法。目标。我们的目的是调查GC M 4的Li和Na含量,这是已知的具有良好定义的Na-O反相关。方法.利用FLAMES/VLT ESO的Giraffe摄谱仪获得了91颗M4主序星/次巨星分支星的中等分辨率(R= 17000 - 18700)光谱。使用模型大气分析,我们测量了锂和钠的丰度。结果我们检测到一个弱的Li-Na反相关之间的未演化的MS星。样本中的一颗恒星,编号37934,显示出非常高的锂丰度A(Li)=2.87,与目前对原始锂丰度的估计相符。结论.发现的Li-Na反相关性的浅斜率表明锂与钠平行产生。这一证据,再加上它富含钠的性质,表明37934号恒星的高锂丰度可能来自前几代恒星的污染。最近在球状星团NGC 6397中探测到的一颗富锂矮星也可能指向这个方向。尽管如此,没有明确的证据可以证明37934号恒星的原始锂丰度可能存在。
2012-08-28 astro-ph.SR
How stars in globular clusters reveal the depletion of the Spite plateau of lithium
我总结了15年来对球状星团中恒星表面丰度的研究结果。球状星团恒星为塑造斯皮特高原及以外恒星表面丰度的物理过程提供了独特的视角,因为人们可以研究处于不同进化阶段且出生时成分相同的恒星。主要结果是发现了重元素(Mg、Ca、Ti、Cr、Fe、Ba)表面丰度的观测趋势,其范围从~0.1 dex(M4 at [Fe/H]=-1.1)到~0.3 dex(M30 at [Fe/H]=-2.3),关闭星和次巨星的丰度通常低于巨星。任何试图通过恒星物理学解决宇宙学锂差异的模型都必须同时描述矮星和巨星之间的这些系统性重元素趋势。通过一些额外的混合调节的原子扩散模型确实可以解释观察到的丰度趋势,并对锂的耗尽进行定量预测。推测的Spite-plateau恒星的诞生云锂丰度高出约0.3 dex,留下一个小的(约0.15 dex)名义偏移的原始值。
2021-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
The dynamical state of the Globular Cluster M10 (NGC 6254)
研究球状星团(GC)中恒星质量函数的径向变化,已被证明是探索导致质量分离和核心坍缩的碰撞动力学的有价值的工具。为了研究M10的亮度和质量函数的径向依赖性,我们使用ACS/HST深高分辨率档案图像,达到大约集群的半质量半径(rhm),结合深WFPC 2图像,将我们的径向覆盖范围扩展到超过2 rhm。从我们的测光,我们推导出一个径向的质量分离的配置文件和全球的质量函数,我们与那些模拟集群包含不同的能源(即硬二进制和/或IMBH)能够停止核心崩溃和淬火质量分离。一组直接的N体模拟的GC,有和没有IMBH的质量1%的总集群质量,包括不同的初始质量函数(IMF)和原始的二进制分数,被用来预测所观察到的质量偏析的配置文件和质量函数。M10的质量分离曲线与没有IMBH或原始双星的星系团模型不兼容,因为一种能量来源似乎在星系团中适度淬火质量分离。不幸的是,目前对M10中双星分数的观测不确定性不允许我们确认星团中存在IMBH,因为IMBH,动态不可忽略的双星分数(~ 5%),或两者都可以同样很好地解释星团质量函数的径向依赖性。
2010-03-01 astro-ph.SR
Evolution of long-lived globular cluster stars III. Effect of the initial helium spread on the position of stars in a synthetic Hertzsprung-Russell diagram
上下文球状星团中有许多长寿的低质量恒星,它们的起源仍然是一个悬而未决的问题。已经提出了几种方案来解释相关的光度和光谱特性。例如,他们对第二星群恒星的最大氦丰度的预测不同,这些恒星在出生时可以继承第一星群不同类型恒星对星团内部的污染。目的。我们提出了富氦恒星在现今球状星团中的分布,正如在快速旋转大质量恒星情景(FRMS)的原始框架中所预期的那样。我们关注NGC 6752。(to(续)
2016-06-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Dynamical Evolution of Stellar Black Holes in Globular Clusters
我们目前对恒星初始质量函数和大质量恒星演化的理解表明,年轻的球状星团可能已经形成了数百到数千个恒星质量的黑洞,这些黑洞是初始质量来自$\sim 20 - 100\, M_\odot$的恒星的残余物。超新星爆炸产生的诞生反冲可能会将一些黑洞从它们的诞生星团中弹射出来,但大多数应该会被保留下来。利用Monte Carlo方法研究了含有大量恒星黑洞的球状星团的长期动力学演化。我们描述了42个模型的数值结果,涵盖了一系列现实的初始条件,包括高达$1.6\times10^6$星。在几乎所有的模型中,我们发现相当数量的黑洞(直到$\sim10^3$)一直保留到现在。这与以前的理论预期形成了鲜明对比,理论预期大多数黑洞应该在几个Gyr内动态弹出。这种差异的主要原因是,由黑洞驱动的核心坍缩(通过斯皮策“质量分离不稳定性”)很容易通过三体过程逆转,并且只涉及少数质量最大的黑洞,而质量较低的黑洞仍然与远离中心尖点的普通恒星混合。因此,恒星黑洞的快速分离并不像以前经常假设的那样,导致大多数黑洞长期物理分离成一个动态解耦的内核。结合最近在银河系球状星团中探测到的几个黑洞X射线双星候选者,我们的研究结果表明,恒星黑洞在今天的许多球状星团中仍然可能大量存在,它们可能在塑造许多星团的长期动力学演化和当今的动力学结构方面发挥重要作用。
2014-12-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Monte Carlo Simulations of Globular Cluster Evolution. V. Binary Stellar Evolution
我们研究了包含原始双星的球状星团的动力学演化,包括完整的单和二进制恒星演化使用我们的Monte Carlo集群演化代码更新与适应的单和二进制恒星演化代码SSE/BSE从Hurley等。al(2000,2002).我们描述了我们对代码所做的修改。我们提出了几个测试计算和与现有研究的比较,以说明代码的有效性。我们发现,我们的代码发现非常好的协议与直接N体模拟,包括原始双星和恒星演化。我们发现显着的差异,使用恒星演化的模拟集群的全球性质的演变相比,没有任何恒星演化的模拟。特别是,我们发现,从恒星演化的质量损失作为一个重要的能量生产渠道,简单地通过减少总的引力结合能,可以显着延长初始核心收缩阶段之前,达到双星燃烧准稳态的集群演化注意到在文件IV。我们模拟了一个大的网格的集群不同的初始集群质量,二进制分数,和浓度,并比较模拟集群的性质与观察到的银河系球状星团(GGC)。我们发现我们模拟的团簇性质与观测到的GGC性质吻合得很好。我们探索在一些细节定性不同的集群在不同阶段的演变,并构建合成的Hertzprung-Russell图这些集群。
2009-12-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Black Hole Binaries Dynamically Formed in Globular Clusters
利用直接N体模拟研究了球状星团中黑洞双星的动力学性质。我们关注BH质量函数对从星系团中弹射出来的BH双星的总质量和质量比分布的影响。首先,我们考虑两个不同质量的BH种群,以便从仅具有单质量BH的模型中学习基本差异。其次,我们考虑连续BH质量函数改编自最近的研究大质量恒星演化的低金属丰度的环境中,形成球状星团。在这项工作中,我们只考虑由三体过程形成的双星,为了简单起见,忽略了恒星演化和原始双星。我们的研究结果表明,大多数BH二进制合并发生后,他们被逐出集群。此外,动态形成的双星的质量比应该接近1或可能小于2:1。由于高质量黑洞的双星形成效率更高,因此对于动态形成的黑洞群,引力波观测采样的黑洞质量函数可能会比单个黑洞的质量函数更高。应用关于球状星团种群的保守假设,例如BH质量分数小且没有原始双星,则源自球状星团的BH双星的合并速率估计至少为每年每Gpc 6.5颗^[3]。实际发生率可能是我们保守估计的数倍以上。
2017-05-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Monte Carlo Simulations of Star Clusters - VII. The globular cluster 47 Tuc
本文描述了大质量球状星团47 Tuc(NGC 104)动力学演化的Monte Carlo模型。该代码包括两体松弛的治疗,大多数类型的三体和四体相互作用,涉及原始双星和动态形成的,银河潮汐,以及单星和双星的内部演化。我们到达了一组初始参数的集群,经过12 Gyr的演变,给出了一个模型与一个相当令人满意的匹配表面亮度和密度分布,速度色散分布,在两个领域的光度函数,和加速的恒星。我们的模型似乎需要一个相对陡峭的初始质量函数的恒星以上约关闭,与指数约为2.8(其中萨尔彼得质量函数的指数为2.35),和一个相对平坦的初始质量函数(指数约0.4)较低的主序。根据该模型,目前的质量估计为90万太阳质量,其中约34%由残余物组成。我们发现,原始双星逐渐取代质量损失的恒星演化作为主要的动力驱动器的核心。尽管星系团高度集中,核心坍缩至少还需要20 Gyr。
2010-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Abundance of barium in the atmospheres of red giants in the Galactic globular cluster NGC 104 (47 Tuc)
上下文虽然大多数(如果不是全部的话)I型银河系球状星团(GGC)的特征是轻化学元素(如Li、N、O、Na、Mg、Al)丰度的分布,但还没有很好地确定s过程元素是否也存在类似的分布。目标。研究了银河系球状星团(GGC)47 Tuc(NGC 104)中原始星(1 P)和污染星(2 P)Ba丰度的可能差异。为此,我们在261颗红巨星分支(RGB)恒星的样本中获得了Fe,Na和Ba的均匀丰度,这是迄今为止在任何GGC中用于Na和Ba丰度分析的最大样本。方法.使用档案GIRAFFE/VLT光谱和一维非局部热力学平衡(NLTE)丰度分析方法确定Na和Ba的丰度。结果与Gratton等人(2013)的发现相反,我们在47 Tuc的261颗RGB恒星样本中没有检测到任何显着的Ba-Na相关性或2 P-1 P Ba丰度差异。这证实了D 'Orazi等人(2010)的结果,他们在GGC中的110颗RGB恒星中没有发现统计学上显着的Ba-Na相关性。在261颗RGB恒星的样本中获得的平均钡铁比$\langle{\rm Ba/Fe}_{\rm 1D~NLTE}\rangle = -0.01\pm0.06$与在此金属丰度下在银河场恒星中测定的值吻合得很好,因此可能代表了在星团随后的化学演化过程中没有改变的原始原星团气体的丰度。
2021-09-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Globular cluster abundance patterns inherited from giant molecular clouds
研究球状星团轻元素丰度差异及反相关性成因,用宇宙辐射流体动力学模拟,发现巨分子云内部丰度模式可再现球状星团关键特征,表明球状星团化学丰度模式可从星际气体继承,为高红移星系化学富集等提供化石记录。
2026-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Multiple stellar populations in the globular cluster M3 (NGC 5272): a Strömgren perspective
利用银河系球状星团M3的Strömgren测光研究其多代现象。使用不同的颜色星等图,特别是著名的有效的c_y指数,使我们能够在星系团CMD中探测到一个双红巨星分支。经过前源和背景源的净化,这两个序列原来是同样的人口。这两个组成部分也显示出双峰径向分布以及相应的数值模拟预测的集群生活在一个中间的动态演化状态和人口与修改的化学成分,出生更集中比原始的。高分辨率光谱的分析定量地表明,这两个检测到的序列对应于第一代(Na-贫)和第二代(Na-富),从而证实了光度学和光谱学之间的协同作用的重要性。
2016-03-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
A broad perspective on multiple abundance populations in the globular cluster NGC 1851
本文分析了球状星团NGC 1851的多恒星星族。我们使用巨恒星的低分辨率光谱来测量CN,CH和钙H & K光谱指数,并确定碳和氮的元素丰度。CN和CH指数被用来确认星团中有四个星群。原始人口的恒星,最低的CN,被认为是一般化学元素丰度从第二代人口不同。正如预期的那样,[N/Fe]随着CN强度的增加而增加,但与CN相关的唯一其他元素是钡。发现两个最大的恒星群体在恒星沿着巨分支上升时具有相同的碳吸收率。我们还能够证实,四个先前确定的潮外恒星与该星团有化学联系。这项工作表明,考虑化学的球状星团与高,低分辨率的光谱的好处。
2016-10-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
The eye of Gaia on globular clusters kinematics: internal rotation
我们从盖亚任务的第二次数据发布中使用自行以及最全面的一组视线速度得出了62个银河系球状星团样本中单个恒星的三维速度,目的是调查这些恒星系统的旋转模式。我们检测到的明确的信号旋转在15个集群的幅度远高于随机和系统误差的水平。对于这些集群,我们推导出的位置和倾斜角的旋转轴相对于视线和旋转的总贡献的总动能预算。旋转强度与半质量半径、弛豫时间和与破坏率相关的弛豫时间弱相关,而没有观察到旋转轴与轨道极的显著对准。这一证据指向了这些恒星系统中系统自转的原始起源。
2019-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
The influence of black holes on the binary population of the globular cluster Palomar 5
本研究通过N体模拟探讨黑洞对球状星团Palomar 5双星群体的影响,发现原初双星对长期演化影响极小,且包含双星的模型更符合观测数据,为约束黑洞存在提供了观测建议。
2023-09-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Chandra Study of the Galactic Globular Cluster Omega Centauri
我们分析了球状星团欧米茄半人马座(NGC 5139)的~70 ksec钱德拉ACIS-I曝光。大约17 amin x 17 amin的视场完全涵盖了三个核心半径和几乎两倍的半质量半径。我们探测到180个源,其极限通量约为4.3 × 10 ^-16 erg/cm^2/s(在4.9 kpc时Lx = 1.2 × 10^30 erg/s)。在考虑了活动星系核和可能的前景恒星的数量后,我们估计45-70个来源是星团成员。其中四个X射线源先前已被确定为星团中的致密吸积双星--三个激变变星(CV)和一个静止的中子星。将钱德拉的位置与已知的变星相关联,得到了8颗匹配的恒星,其中5颗可能是星团成员,它们很可能是有活跃日冕的双星。外推这些光学识别到剩余的身份不明的X射线源人口,我们估计,20-35的来源是CV和类似的数量是活跃的双星。这可能代表簇中的大多数CV,但仅代表所有活动二进制文件的一小部分。我们对地核中任何额外的微弱的、未分辨的源群的积分亮度设置了Lx <3 × 10^30 erg/s的2-sigma上限。我们探讨这些发现的意义的背景下,原始与动态渠道CV形成。Omega Cen中每单位质量的CV数量至少比现场低2-3倍,这表明原始的二进制文件,否则会导致CV在集群环境中被破坏。
2009-02-13 astro-ph.HE astro-ph.SR
A stellar census in globular clusters with MUSE: Multiple populations chemistry in NGC 2808
银河系球状星团(GC)现在已知的主机显示特定的丰度变化的多个人口。GC内的不同群体可以根据它们在伪双色图中的位置很好地区分,也称为“染色体图谱”。这些地图是利用哈勃太空望远镜(HST)对GC进行紫外线巡天的光学和近紫外线光度测量绘制的。然而,由于HST光度测量和元素丰度都只适用于有限数量的恒星,因此在染色体图中对各种种群进行化学标记的工作受到阻碍。作为MUSE对球状星团巡天的一部分收集的光谱提供了与覆盖GC中心区域的HST测光表对应的光谱。在本文中,我们使用1115红巨星分支(RGB)在NGC 2808的恒星的MUSE光谱,以表征在这个集群的多个人口的丰度变化。我们使用NGC 2808的染色体图将RGB星划分为各自的种群。然后,我们结合属于一个给定的人口的所有恒星的光谱,导致一个高的信噪比光谱代表每个人口。O、Na、Mg和Al的谱线的变化在四个种群中被清楚地检测到。为了量化这些变化,我们测量了等效宽度差,并创建了合成种群谱,用于确定相对于集群的原始种群的丰度变化。我们的结果是在良好的协议与预期的值从以前的研究的基础上高分辨率光谱。我们在Ca、K和Ba的谱线中没有看到任何显著的变化。我们也没有发现属于NGC 2808原始种群的恒星之间的丰度变化。
2019-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Megacam Survey of Outer Halo Satellites. II. Blue Stragglers in the Lowest Stellar Density Systems
本文利用加拿大-法国-夏威夷望远镜MegaCam拍摄的深视场和宽视场测光数据,对10个外晕球状星团、3个经典矮球状星团和9个超暗星系的蓝离散星进行了均匀性研究。我们发现蓝离散星在这些银河系卫星中无处不在。基于这些数据,我们可以测试原始双星或多系统在低密度环境中对蓝离散星形成的重要性。对于外晕球状星团,我们发现蓝离散星的特定频率和绝对星等之间的反相关,类似于以前观察到的内晕星团。当绘制密度和相遇率的曲线时,蓝离散星的频率与矮星系和球状星团之间平滑过渡的单一趋势很好地拟合,这表明它们的蓝离散星有一个共同的起源。蓝离散星的比例在矮星系的低相遇率区域保持恒定和高,在球状星团的范围内随着密度和相遇率的增加而减少。我们发现,只有当年轻恒星的年龄为2.5+/-0.5 Gyr时,它们才能模仿矮星系中的蓝离散星,并且它们占恒星总数的1-7%,我们认为这是极不可能的。这些结果指出,质量转移或合并的原始双星或多个系统作为主导的蓝离散星形成机制在低密度系统。
2013-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Eridanus III and DELVE 1: Carbon-rich Primordial Star Clusters or the Smallest Dwarf Galaxies?
通过光谱观测 Eridanus III 和 DELVE 1 发现其最亮恒星为 CEMP-no 型贫碳星,结合其极小的半光半径,推测它们要么是最小的矮星系,要么是经历独特化学演化的最原初星团。
2024-10-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the Maximum Mass of Accreting Primordial Supermassive Stars
超大质量原始恒星被认为是z~6类星体的祖先。以前对这类恒星的研究要么无法解决流体动力学时间尺度,要么孤立地考虑恒星,而不是在它们实际形成的极端吸积流中。因此,他们无法自洽地预测坍缩时的最终质量,或由此产生的超大质量黑洞种子的质量,而是与简单的多方模型进行比较。本文利用恒星演化程序KEPLER,系统地研究了吸积速率为0.01-10太阳质量/年的吸积非旋转超大质量恒星的诞生、演化和坍缩过程。我们的方法包括对恒星结构的后牛顿修正和自适应核网络,并可以过渡到超大质量恒星遇到广义相对论不稳定性后的流体动力学演化。我们发现,这种不稳定性触发了质量为150,000 - 330,000太阳质量的恒星坍缩,吸积速率为每年0.1-10个太阳质量,恒星的最终质量与速率大致成比例。恒星的结构,以及它对坍缩的稳定性,对对流的处理和外部吸积包层的热含量很敏感。与其他代码的比较表明,这里的差异可能会导致恒星演化状态随时间变化的小偏差,随着吸积率的增加而恶化。由于广义相对论不稳定性导致这些恒星立即死亡,我们的模型对第一批类星体的质量设定了上限。
2017-06-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The peculiar kinematics of the multiple populations in the globular cluster Messier 80 (NGC 6093)
我们结合MUSE光谱学和哈勃太空望远镜紫外(UV)测光来研究银河系球状星团Messier 80(M80,NGC 6093)的化学和动力学。先前的研究揭示了三个恒星星族,不仅在轻元素丰度上不同,而且在径向分布上也不同,浓度随着氮富集度的增加而降低。这一显著的趋势使M80与银河系其他球状星团区别开来,指向一个复杂的形成和演化历史。为了更好地理解M80是如何形成和进化的,揭示其内部运动学是关键。我们发现,最N-丰富的人口旋转速度比其他两个人口在2西格玛置信水平。虽然我们的数据进一步表明,中间人口显示出最少的旋转,这种趋势是相当边际(1 - 2西格玛)。使用轴对称的金斯模型,我们表明,这些发现可以解释从径向分布的人口,如果他们拥有不同的角动量。我们的研究结果表明,人口形成的原始运动学差异。
2019-12-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
Searching for the extra-tidal stars of globular clusters using high-dimensional analysis and a core particle spray code
三体相互作用可以将恒星从球状星团的核心弹射出来,使它们作为潮外星进入星系晕。虽然寻找潮外恒星对于理解星团演化至关重要,但将孤立的潮外恒星与它们的诞生星团联系起来是非常困难的。在这项工作中,我们提出了一种新的方法,包括高维数据分析和粒子喷雾代码,以确定任何银河系球状星团使用M3作为一个案例研究的潮外星。使用t-随机邻域嵌入(t-SNE)和均匀流形近似和投影(UMAP)机器学习降维算法,我们首先在APOGEE DR 17数据目录中识别出一组103个潮汐外候选者,其化学丰度类似于M3恒星。为了确认每个候选人的潮汐外性质,我们介绍corespray -一个新的基于Python的三体粒子喷雾代码,模拟任何银河系球状星团的潮汐外恒星。使用盖亚EDR 3自行和APOGEE DR 17径向速度,我们采用多元高斯建模和极端反卷积,以确定更有可能与corespray模拟的M3潮汐外恒星的分布相关联的潮汐外候选者。通过这些方法,我们确定了10个新的高概率通过三体相互作用在M3产生的潮外星。我们还探讨了是否有任何我们的潮汐外候选人是一致的,通过不同的动力学过程从M3弹射。corespray的未来应用将产生更好的理解核心动力学,恒星形成的历史和球状星团的双星分数。
2022-11-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Are most Cataclysmic Variables in Globular Clusters dynamically formed?
我们一直在调查人口的激变变量(CV)在一组超过300球状星团(GC)的MOCCA代码演变的模型。我们想要回答的主要问题之一是GC中的大多数CV是否是动态形成的。与长期争论的相反,我们发现原始CV祖细胞的动态破坏在GC中比CV的动态形成强得多。特别是,我们发现,平均而言,可检测的CV群体主要由通过典型的共同包络相形成的CV组成(> 70%)。然而,核心坍缩模型往往比非核心坍缩模型有更高比例的明亮CV,这表明CV的形成确实稍微有利于通过核心坍缩GC中的强动力学相互作用,由于其核心中的高恒星密度。
2019-07-15 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR