A simple two-component description of mass segregation for anisotropic globular clusters
由于二体碰撞的缓慢作用，球状星团产生了质量分离，甚至在其中心最松弛的区域也达到了部分能量均分的状态。现实的数值模拟表明，在这个过程中，径向偏置的各向异性分布慢慢建立，模仿不完全的暴力松弛。常用的动力学模型，如单组分King模型，不能描述这些性质。在这里，我们表明，简单的两个组件模型的基础上的分布函数最初设想描述椭圆星系，最近截断和适应的背景下的球状星团，可以详细描述在复杂和现实的数值模拟中观察到的。
2019-09-16 astro-ph.GA
A novel look at energy equipartition in globular clusters
两体相互作用在球状星团（GCs）长期演化过程中的结构和动力学性质的形成中起着重要的作用。特别是，GC朝着部分能量均分的状态发展，导致其运动学的质量依赖性。通过使用一组Monte Carlo集群模拟演化准隔离，我们表明，恒星质量的速度色散$σ(m)$的依赖性可以描述为一个指数函数$σ^2\propto \exp(-m/m_\mathrm{eq})$，与参数$m_\mathrm{eq}$量化的部分能量均分的系统的程度。这个简单的参数化成功地捕捉到了在较低和较高的恒星质量，即制度，预计系统接近完全均分的速度色散的行为。我们发现GC和它的动力学状态达到的均分程度之间的紧密相关性，表明超过约20个核心弛豫时间的集群，已经达到了最大程度的均分。这种均分$-$动力学状态关系可以作为一种工具来描述与$m_\mathrm{eq}$参数的运动学措施的集群的松弛条件。反之亦然，运动学的质量依赖性可以预测知道的弛豫时间的基础上的光度测量。此外，任何偏离这种紧密关系的情况都可以用来探测星系团特殊的动力学历史。最后，我们的新方法是很重要的国家的最先进的哈勃太空望远镜自行数据的解释，现在可以测量的运动学的质量依赖，并考虑到多质量组件和质量分离的建模技术的应用。
2016-03-02 astro-ph.GA
The effect of primordial mass segregation on the size scale of globular clusters
我们使用直接的$N$体计算来研究银河系潮汐场中原初质量分离对星团大小尺度和质量损失率的影响。我们运行了一组模拟的集群与不同程度的原始质量分离在不同的银河系中心半径，并表明，在原始分离的集群，早期，脉冲质量损失从恒星演化的最大质量的恒星在集群的最里面的区域导致一个更强的膨胀比最初的非分离的集群。因此，模型在较强的潮汐场溶解更快，由于增强通量的恒星潮汐边界。在它们的整个生命周期中，分离的星系团会以大约2倍的倍数扩展，这表明（至少）银河系外晕中一些非常扩展的球状星团可能是在原始质量分离的情况下诞生的。最后，我们推导出星团的溶解时间，$T_{diss}$，和银河中心半径，$R_G$之间的关系，并显示它如何依赖于原始质量分离的程度。
2014-09-04 astro-ph.GA
Effects of massive central objects on the degree of energy equipartition of globular clusters
本文通过101个球状星团蒙特卡洛模拟，系统研究恒星质量黑洞系统和中等质量黑洞对能量均分程度的影响，发现二者可阻止或反转能量均分演化，并与银河系球状星团观测相符，为识别候选体提供依据。
2023-08-07 astro-ph.GA
Quantifying mass segregation and new core radii for 54 milky way globular clusters
我们目前的核心半径为54银河系球状星团确定拟合国王-米奇模型的累计投影恒星数分布。我们发现，拟合恒星计数，而不是表面亮度分布产生的结果，由于存在质量偏析显着不同。每个簇中的样品被进一步分解为不同的质量组，每个质量组都独立拟合，使我们能够确定每个簇的浓度如何随质量变化。我们样本中的大多数星团与标准图像基本一致，即质量更大的恒星将更加集中。我们发现，核心半径与恒星质量可以用两个参数的幂律拟合。这个幂律的斜率是一个值，它描述了星系团中存在的质量分离的数量，并且是独立于我们与星系团的距离而测量的。该值与每个簇的核心弛豫时间和物理尺寸密切相关。还包括补充图，显示所有54个聚类的拟合参数的最佳拟合和似然轮廓。
2013-08-16 astro-ph.GA
Energy equipartition in Globular Clusters through the eyes of dynamical models
本研究利用多质量类King动力学模型拟合HST自行运动数据，评估球状星团的能量均分程度，发现该方法比Bianchini函数更准确，且参数Φ0能有效表征星团动力学状态。
2024-10-01 astro-ph.GA
Globular clusters hosting intermediate-mass black-holes: no mass-segregation based candidates
最近，恒星的质量分离和双星分数均匀测量相对较大的样本的银河系球状星团（GC）。模拟结果表明，无论是相当大的双星人口和中等质量黑洞（IMBHs）淬火放松GC的质量分离。因此，在气相色谱中的质量偏析与可靠的二元分数测量是一个有价值的探针，以限制IMBHs。在本文中，我们结合质量偏析和二进制分数测量从文献中建立一个样本的33 GC（与测量的核心二进制分数），和一个样本的43 GC（与二进制分数测量的核心半径和半质量半径之间的区域）。在这两个样本中，我们试图识别IMBH宿主候选者。这些应该具有相对低的质量偏析，低二元分数（< 5%）和短（< 1 Gyr）弛豫时间。考虑到岩心二元馏分样品，没有合适的候选者出现。如果考虑核心和半质量半径之间的二进制分数，会发现两个候选者，但这可能是由于统计波动。我们还考虑了一个更大的样本54 GC，我们获得了估计的核心二进制分数使用的预测关系的基础上金属丰度和综合绝对星等。最后，我们考虑了GC核心与半质量半径的比值，对于包含IMBH或双星的GC，这一比值预计会更大。我们发现，具有大的核心与半质量半径比的GC的质量分离较少（并且显示出较大的二元分数），证实了理论预期，即负责大核心的能量来源也是淬火质量分离
2016-04-12 astro-ph.GA
Mass segregation in the diffuse outer-halo globular cluster Palomar 14
我们提出了一个弥漫的外晕球状星团Palomar 14的恒星质量函数的径向依赖性的分析。利用HST/WFPC 2记录的星团中心39 pc（对应于~0.85*r_h）的数据，我们发现在0.55到0.85太阳质量的质量范围内，质量函数在所有半径上都很好地近似于幂律。质量函数随着半径的增加而变陡，从星团中心的0.66+/-0.32的幂律斜率到超过核心半径的1.61+/-0.33的斜率，表明星团是质量分离的。这似乎与其现今约20 Gyr的长半质量弛豫时间相矛盾，并且与Beccari等人（2011）的最新发现相矛盾，Beccari等人将该星团的蓝离散星的非集中人口解释为动力学分离尚未影响该星团的证据。我们讨论了这一明显的冲突，并认为，集群必须要么形成与原始的质量分离，或其弛豫时间尺度必须在过去小得多，即集群必须经历了显着的扩张。
2013-01-21 astro-ph.GA
Direct $N$-body simulations of globular clusters - II. Palomar 4
本文利用直接$N$体计算方法研究了异常扩展的外晕球状星团Palomar 4（Palomar 4）在其整个生命周期中的演化，再现了它在不同半径处的观测质量、半光半径、速度色散和质量函数斜率。我们发现，在圆形轨道上演化的模型，从非质量分离的典型初始质量函数（IMF）开始，既不能再现Pal 4的总体质量函数斜率，也不能再现观察到的质量分离量。包括原始质量分离或最初平坦的IMF不再现所观察到的质量分离和质量函数平坦化的同时。未解析的二进制文件也不能调和这种差异。我们发现，只有具有平坦IMF和原始隔离的模型才能够拟合观测结果。在这种情况下，δ ~4的初始（即气体排出后）质量和半质量半径分别约为57000 M ${\odot}$和10 pc。这种配置比我们观察到的大多数球状星团都要大，这表明γ ~4形成的条件肯定与大多数球状星团的条件有很大的不同。我们讨论了这种不寻常的配置的可能的情况下，在其早期的~4。
2014-04-23 astro-ph.GA
The relation between the mass-to-light ratio and the relaxation state of globular clusters
球状星团（GCs）的内部动力学受到两体相互作用的强烈影响，使系统处于部分能量均分状态。使用一组Monte Carlo集群模拟，我们调查的发病的能量均分在塑造的质光比（M/L）在GC中的作用。我们的模拟表明，M/L配置文件不能被认为是恒定的，它们的具体形状强烈依赖于集群的动力学年龄。动态年轻的集群显示一个中央峰值高达M/L $\simeq25$ $M_\odot/L_\odot$所造成的保留黑暗的残余物，这个峰值的动态老集群。此外，我们还发现，全局值的M/L与集群的动力学状态相关，该集群的动力学状态被量化为系统经历的弛豫时间的数量$n_{rel}$或均分参数$m_{eq}$：接近完全均分的集群（较高的$n_{rel}$或较低的$m_{eq}$）显示较低的M/L。我们表明，M/L的减少主要是由动力学喷射的暗遗迹，而不是由逃逸的低质量的恒星。我们的模型的预测与银河系和M31中GC的观测结果非常一致，表明仅弛豫状态的差异就可以解释M/L的变化高达$\simeq3$的因子。我们的M/L作为弛豫状态的函数的特性是主要的相关性的应用和解释的动力学模型。
2017-05-05 astro-ph.GA
Possible smoking-gun evidence for initial mass segregation in re-virialized post-gas expulsion globular clusters
本文利用$N$体直接计算方法研究了现今球状星团（GCs）中嵌入气体的前体的残余气体排出对恒星质量函数（MF）的影响。我们的模型要么开始潮汐填充或欠填充，无论有或没有原始质量分离。我们涵盖了1亿年模拟星系团的演化，并表明最初质量分离的星系团中残余气体的排出导致低质量（$m\leq 0.50 M_\odot$）和中等质量（$\simeq 0.50-0.85 M_\odot$）状态下恒星MF的斜率显着较浅。因此，残余气体排出和原始质量分离的印记可能是可见的，在今天的MF。我们发现，外部潮汐场的强度，作为一个重要的参数，影响的程度扁平化，这样一个原始的质量分离的潮汐填充集群与$r_h/r_t\geq 0.1$显示出强烈的亏损MF在中间恒星质量范围。因此，当今恒星MF在该质量范围内的形状可以探测银河系环境中星系团的诞生地点。我们还发现，这种扁平同意与观察到的集群的浓度和MF斜率之间的相关性，发现由de Marchi等人。我们发现，如果原始质量分离星系团中残余气体的排出是导致这种相关性的原因，那么GCs很可能是在早期原银河系势中强烈波动的局部潮汐场中形成的，这支持了Marks \& Kroupa最近的结论.
2015-09-23 astro-ph.GA
Long-term evolution of multimass rotating star clusters
我们研究了多质量旋转星团内部运动学的长期动力学演化。我们已经进行了一组N体模拟，按照内部演化的集群与不同程度的初始旋转，并探讨了演化的旋转速度，能量均分的程度，和各向异性的速度分布。我们的模拟表明：（1）随着星团的演化，质量越大的恒星自转速度越快，自转曲线的峰值越靠近星团中心;（2）星团中部和外部的能量均分程度取决于测量的速度色散分量;对于旋转速度较快的星团，在旋转速度方向上向能量均分的演化更快：3）大质量恒星速度分布的各向异性更强：4）质量分凝和能量均分的程度都具有空间各向异性的特征;它们依赖于$R$和$z$，与星系团密度和速度弥散的空间变化的平坦化相关，如（$R$ - $z$）对称平面上的质量分离和能量均分的2D图所示。
2022-04-13 astro-ph.GA
Investigating mass segregation process in globular clusters with Blue Straggler Stars: the impact of dark remnants
我们提出了一套N体模拟的结果，旨在探索如何的过程中的质量分离（跟踪的空间分布的蓝色离散星，BSS）的存在下的人口的重暗遗迹（如中子星和黑洞）的影响。为此，集群的特点是不同的初始浓度和不同比例的黑暗残余已建模。我们发现，恒星质量的黑洞的比例增加显着延迟的BSS和可见的恒星成分的质量分离。为了跟踪BSS分离的演变，我们引入了一个新的参数（$A^+$），可以很容易地测量时，这些恒星的累积径向分布和参考人口。我们的模拟表明，$A^+$也可能被用来作为一个近似的指示器的时间剩余的核心崩溃的可见组件。
2016-10-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Hubble Space Telescope UV Legacy Survey of Galactic Globular Clusters - XV. The dynamical clock: reading cluster dynamical evolution from the segregation level of blue straggler stars
参数A+定义为蓝离散星（BSS）累积径向分布与参考星群径向分布之间的面积，是BSS中心分离水平的有力指标。作为哈勃空间望远镜银河系球状星团紫外遗产巡天的一部分，在这里，我们提出了BSS人口和A+的测定，在27个GCs观察到约一半的质量半径。结合21个额外的集群在以前的论文中讨论，这为我们提供了一个全球样本的48个系统（对应于\sim 32\%的银河系GC人口），我们发现A+和集群年龄的比率与当前的中央弛豫时间之间的强相关性。还发现了与核心半径和中心光度密度的紧密关系，预计这些参数会随着长期的星系团动力学演化而变化。一个有趣的关系是新兴之间的A+和BSS速度色散相对于主序星，它的措施，在集群中的BSS经历的能量均分的程度。这些结果进一步证实了BSS是GC内部动力学的宝贵探针，A+是一个强大的动力学时钟。
2018-05-02 astro-ph.GA
No evidence of mass segregation in the low mass Galactic globular cluster NGC 6101
利用哈勃空间望远镜和地面观测资料对低质量球状星团NGC 6101的动力学状态进行了研究。我们已经重新推导出的结构参数的集群，通过使用恒星计数，我们发现，它是大约三倍以上的扩展比以前认为的。通过使用三种不同的指标，即蓝离散星的径向分布，主序星的径向分布和光度（质量）函数，我们证明了NGC 6101没有显示出质量分离的证据，即使在最里面的区域。事实上，BSS和二进制径向分布完全类似于任何其他集群人口。此外，光度（质量）函数的斜率不随距离而变化，正如非弛豫恒星系统所预期的那样。NGC 6101是迄今为止少数几个没有观察到质量分离的球状星团之一。这一结果提供了额外的支持使用的“动态时钟”校准的径向分布的蓝离散作为一个强大的指标集群的动力学年龄。
2015-07-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Global Mass Functions of 35 Galactic globular clusters: II. Clues on the Initial Mass Function and Black Hole Retention Fraction
在本文中，我们将Sollima & Baumgardt（2017）最近确定的银河系球状星团的质量函数斜率与一组包含65，000至200，000颗恒星的星团的专用N体模拟进行了比较。我们从一系列的初始质量函数（IMF），黑洞保留分数和母星系的轨道参数开始研究星系团。我们发现，当今的质量函数的球状星团同意与预期的星团开始与Kroupa或Chabrier IMF的，是不兼容的集群开始与单一的幂律质量函数的低质量恒星。Sollima & Baumgardt（2017）研究的球状星团中看到的质量分离量可以完全解释为来自最初未分离的星团的两体弛豫驱动的质量分离。基于目前的全球质量函数，我们预计，一个典型的球状星团在我们的样本已经失去了约75%的质量，因为形成，而最演化的集群已经失去了超过90%的初始质量，并应在未来1至2 Gyr溶解。Sollima和Baumgardt研究的大多数星团也显示出它们的中心和全球MF斜率之间的巨大差异，这意味着大多数银河系球状星团要么接近要么已经过去核心坍缩。在大多数星团中看到的强烈的质量分离也意味着在球状星团中形成的所有黑洞中只有一小部分仍然存在于其中。
2017-10-26 astro-ph.GA
Direct N-body simulations of globular clusters: (I) Palomar 14
我们提出了有史以来第一个直接的$N$体计算的老银河系球状星团在其整个生命周期的恒星逐星的基础上。使用波恩大学最新的GPU硬件，我们进行了一系列全面的$N$体计算，以对遥远的外晕球状星团Palomar 14（Pal 14）进行建模。通过改变初始条件，我们的目标是找到一个初始的$N$体模型，再现观测数据最好的基本参数，即半光半径，质量和速度色散。此外，我们专注于再现的恒星质量函数斜率的14被发现是显着浅于大多数球状星团。虽然我们的一些模型可以很好地再现14的基本参数，但我们发现，从经典的Kroupa初始质量函数（IMF）开始时，动力学质量分离不能单独解释14的质量函数斜率。为了寻求对这种差异的解释，我们计算了不同程度的原始质量分离以及平坦的IMF的额外的初始模型。原始物质分离的必要程度是非常高的。这个模型已经表明，在气体排出后的初始条件是大约20 pc的半质量半径，大约50000 M $_{\odot}$的质量，并且可能有一些质量分离或已经建立的非正则IMF在低质量恒星中耗尽。这样的条件可能是由一个激烈的早期气体驱逐阶段，从一个嵌入的集群出生的质量分离。只有在大的银心半径下，星团才有可能作为束缚实体存在，我们似乎已经在2014年揭示了破坏性的气体排出过程。此外，我们计算了一个模型与5%的原始二进制分数，以测试如果这样的人口对集群的演化的影响。
2010-10-11 astro-ph.GA
A stellar-mass black hole population in the globular cluster NGC 6101?
Dalessandro等人在银河系球状星团NGC 6101中观测到类似的蓝离散星和主序星的分布，并将这一特征解释为该星团没有质量分离的迹象。使用直接N体模拟，我们发现，一个显着的量的质量分离，预计与NGC 6101的质量，半径和年龄的集群。因此，不能用星系团还没有动态演化的论点来解释没有质量分离的现象。通过改变恒星质量黑洞的保留分数，我们发现，在具有高黑洞保留分数的星系团中（超新星爆发后>50%，动力学演化后>50%），分离是不可观察的。然而，所有的模型星团都有相同数量的质量分离，即恒星和残骸的平均质量随着距离中心的距离而下降。我们还讨论了如何运动学可以用来进一步限制恒星质量的黑洞人口的存在，并将其与中等质量黑洞的影响区分开来。我们的结果意味着黑洞的反冲速度低于中子星的反冲速度。NGC 6101在动力学演化过程中的大滞留分数可以解释为它是在银河系卫星中以大初始半径形成的。
2016-09-06 astro-ph.GA
Testing multi-mass dynamical models of star clusters with real data: mass segregation in three Galactic globular clusters
我们提出了一个样本的银河系球状星团（NGC 5466，NGC 6218和NGC 6981）的深测光数据的分析结果，其目的是估计其质量分离的程度和测试的分析动力学模型的预测。所采用的数据集由哈勃太空望远镜和地面数据组成，从中心到潮汐半径达到这些星团质量函数的低质量端，从而可以推导出具有不同质量的恒星的径向分布。所有分析的星团都显示出质量分离的证据，大质量恒星比低质量恒星更集中。采用Lowered-Maxwellian分布函数和Gunn & Griffin（1979）给出的质量分离公式，用多质量动力学模型较好地再现了NGC 5466和NGC 6981的结构。相反，NGC 6218似乎比模型预测的质量更分离。通过应用相同的技术模拟观测来自合适的N体模拟选择的快照，我们表明，这些模型预测的行为的偏差取决于特定阶段的动力学演化，无论初始条件。
2016-10-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring the Mass Segregation Effect of X-ray Sources in Globular Clusters. IV. Evidence of Black Hole Burning in $ω$ Centauri
利用X射线源作为球状星团（GCs）中恒星动力学相互作用的灵敏探针，研究了$ω$ Cen中的质量分离和双星燃烧过程。结果表明，$ω$ Cen中X射线源的质量偏析被淬灭，而$ω$ Cen中的X射线源丰度远小于其他GC，二元硬度比（定义为$L_{\rm X}/(L_{\rm K}f_{b})$，其中$f_{b}$为二元分数，$L_{\rm X}$和$L_{\rm K}$为GC的累积X射线和K带光度，$ω$ Cen的（分别）远低于动态正常GC的$L_{\rm X}/(L_{\rm K}f_{b})-σ_{c}$相关线。这些证据表明，$ω$ Cen的二元燃烧过程被高度抑制，其它的“加热机制”，很可能是一个黑洞子系统（BHS），在$ω$ Cen的动力学演化中是必不可少的.通过“黑洞燃烧”过程（即，BHS是$ω$ Cen的主要能量生产，这也使$ω$ Cen成为银河系中有希望的引力波源工厂。
2020-10-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Link Between Energy Equipartition and Radial Variation in the Stellar Mass Function of Star Clusters
我们利用$N$体模拟来确定两个可观测参数之间的关系，用于量化星团中的质量分离和能量均分。质量分离可以通过测量星团的恒星质量函数$α$的斜率如何随星团中心距离r变化来量化，然后计算$δ_α= \frac{d α(r)}{d ln(r/r_m)}$，其中$r_m$是星团的半质量半径。星团中能量均分的程度用$η$来量化，它是通过$σ(m) \propto m^{-η}$来测量恒星速度色散$σ$与恒星质量m的关系。通过一系列的$N$ -体星团模拟的初始大小，二进制分数，轨道，黑洞保留分数，和初始质量函数的范围内，我们提出了协同演化的$δ_α$和$η$。我们发现，测量的全球$η$的强烈影响的径向依赖的$σ$和平均恒星质量和$η$和$δ_α$之间的关系主要取决于集群的初始条件和潮汐场。在$r_m$中，这些影响被最小化，我们发现$η$和$δ_α$最初共享线性关系。然而，一旦质量分离的程度增加，$σ$和平均恒星质量的径向依赖性成为$r_m$中的一个因素，或者星团经历核心坍缩，这种关系就会破裂。我们提出了一种方法来确定$η$内$r_m$从观测测量的$δ_α$。在$η$和$δ_α$可以独立测量的情况下，这种新方法提供了一种测量团簇动力学状态的方法。
2016-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass segregation in the outer halo globular cluster Palomar 14
我们提出了外晕球状星团Palomar 14的质量分离的证据，这是直观上意想不到的，因为它的现今两体弛豫时间大大超过了哈勃时间。基于哈勃空间望远镜的影像资料，我们分析了在0.53-0.80 M_sun质量范围内，星团内部39.2 pc的恒星质量函数的径向依赖性，范围从主序关闭下降到V波段27.1 mag.在不同半径的质量函数很好地近似于幂律，并从0.6+/-的浅斜率上升0.2在集群的核心，以1.6+/-0.3的斜率超过18.6 pc。这似乎与Beccari等人（2011年）的发现相矛盾，他们解释说，与（质量较小的）红巨星和水平分支恒星相比，该星团的（质量较大的）蓝离散星的未分离人口，作为该星团尚未经历动力学分离的证据。我们将讨论如何协调这两种结果。我们的研究结果表明，集群要么是原始的大规模隔离和/或用于显着更紧凑的过去。对于后一种情况，我们提出潮汐冲击作为驱动集群的膨胀，这将意味着帕洛玛14是在一个高度偏心的轨道机制。相反，如果星团形成时已经扩展，并且有原始的质量分离，这可能支持星团的吸积起源。
2014-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of Evolution on the Internal Kinematics of Globular Clusters
球状星团是碰撞系统，这意味着它们内部的恒星在比宇宙年龄短得多的时间尺度上相互作用。这些频繁的相互作用在恒星之间传递能量，并建立了可观察到的趋势，讲述了一个星系团的演化故事。这篇文章的重点是我们可以通过研究速度各向异性和能量均分的球状星团与哈勃太空望远镜自行学习。
2019-08-02 astro-ph.GA
Strong radial segregation between sub-populations of evolutionary homogeneous stars in the Galactic globular cluster NGC 6752
我们研究了银河系球状星团（GGC）中所谓的多个恒星星族（MSP）的新的和仍然缺乏研究的问题。研究微卫星及其积累的数据，可以更好地揭示地质地球化学的形成和演化，以及其他与之密切相关的基础问题。我们专注于在附近的GGC NGC 6752的演化均匀的恒星的径向分布和他们的U为基础的光度特征之间的强关系，并与我们在NGC 3201和NGC 1261中发现的类似关系进行比较。我们在NGC 6752的一个相当广泛的领域中使用我们新的多色测光，特别强调U带和我们最近和已经发表的在NGC 3201和NGC 1261中的测光。我们发现并首次在这里报告了NGC 6752中红巨星分支（RGB）恒星的子种群之间的径向分布的强烈差异，这些子种群在颜色U-B中更蓝和更红，以及在U星等中更亮和更暗的次巨星分支（SGB）恒星之间。此外，较暗的SGB和较红的RGB恒星同样比它们各自的较亮和较蓝的恒星集中得多。NGC 3201也是如此。我们在NGC 6752和NGC 3201中发现了证据，表明在接近星团半质量半径R_h的径向距离处，SGB和RGB星两个子群的比例发生了戏剧性的变化。这些结果是对GGC中恒星星族特殊光度特性的径向趋势的首次探测。它们意味着这些GGC中的恒星星族的主要特征，主要是丰度的径向依赖性，以及（间接）推测的运动学。
2011-01-26 astro-ph.GA
Constraining Intermediate-Mass Black Holes in Globular Clusters
在首次预言球状星团（GC）中存在中等质量黑洞（IMBH）的几十年后，仍然没有明确的观测证据证明它们的存在。IMBH最有希望的签名被发现在GC的核心，现在的证据来自恒星的速度分布，表面密度分布，并在非常深的观测，质量分离的档案集群中心附近。然而，解释的数据，特别是中央IMBH群众的限制，需要使用详细的集群动力学模型。在这里，我们提出的结果，从Monte Carlo集群模拟的GC港口IMBHs。作为应用的一个例子，我们比较速度色散，表面亮度和质量偏析的GC M10的观测资料，并限制在这个集群中可能的中央IMBH的质量。我们发现，虽然M10似乎不具有尖形的表面密度分布，存在的IMBH的质量高达0.75%的总集群质量，对应于约600 Msun，不能被排除。这也与表面亮度轮廓一致，尽管我们发现它的约束较少，因为它由巨星的光主导，导致它显著波动。我们还发现，质量分离的配置文件不能用来区分模型与不IMBH。原因是M10还没有动态地演化到足以使质量偏析的淬灭生效。最后，在中心密度与M10一样低的星团中检测速度色散尖点是非常具有挑战性的，并且必须依赖于只有20-40颗明亮的恒星。只有当质量低至0.3 Msun的恒星被包括在内时，速度尖点才被采样到足够接近IMBH的地方，以便在核心速度色散以上显着增加，从而变得可以检测到。
2012-07-10 astro-ph.GA
Structural parameters and blue stragglers in Sagittarius dwarf spheroidal galaxy globular clusters
本文介绍了四个人马座矮球状星系球状星团：Arp 2，NGC 5634，Palomar 12和Terzan 8的BV测光，获得了在ESO-La Silla的丹麦望远镜。我们测量的结构参数的集群使用国王配置文件拟合，获得第一个可靠的测量的潮汐半径的Arp 2和泰山8。这两个星系团非常分散，而且浓度很低; Terzan 8的浓度只有c = 0.41 +/- 0.02，比我们银河系中的任何星系团都要低。在这四个星团中发现了蓝离散星，并将它们的空间分布与水平分支星和红巨星分支星的空间分布进行了比较。蓝离散星的性质并没有提供泰山8号质量分离的证据，而Arp 2可能也有同样的状态，尽管信心较低。在NGC 5634和Palomar 12的情况下，蓝色离散星的数量明显较少，他们的分析表明这两个星团可能经历了质量分离。
2012-03-05 astro-ph.GA
The formation and evolution of dark star clusters II: The impact of primordial mass segregation
本研究通过N体模拟探讨了原初质量分层对暗星团形成与演化的影响，发现原初质量分层使星团更早进入暗阶段、延长暗阶段持续时间，并显著提高双黑洞形成率及引力波发射预期。
2024-09-23 astro-ph.GA
New insights into star cluster evolution towards energy equipartition
我们提出了一项研究的结果，旨在探索在星团模型的不同初始程度的各向异性的速度分布的能量均分的演变。我们的研究揭示了一些新的方面的集群动力学，并表明，向能量均分的演变速度（1）取决于径向速度各向异性的初始程度-它是更快的径向各向异性系统;和（2）不同的径向和切向分量的速度色散。(3)最初各向同性系统的最外层区域朝着“反转”能量均分的状态发展，在这种状态中，高质量恒星具有比低质量恒星更大的速度色散--这种反转起源于切向速度色散的质量依赖性，而径向速度色散没有显示出异常。我们的研究结果为解释球状星团中恒星运动学的最近和即将到来的观测研究所需的理论框架增加了新的基本元素，并进一步阐明了星团内部运动学，它们的形成和演化历史之间的联系。
2021-03-10 astro-ph.GA
Mass Segregation in NGC 2298: limits on the presence of an Intermediate Mass Black Hole
理论研究表明，在某些球状星团（GC）的核心存在中等质量黑洞（IMBH，质量在100-10000 Msun范围内）。在本文中，我们提出了第一个应用程序的一个新的技术，以确定存在或不存在的中央IMBH的球状星团，已达到能量均分通过两体弛豫。该方法是基于测量的径向分布的平均质量的恒星在系统中，使用的事实，即淬火的质量分离时，预期存在的IMBH。本文利用HST-ACS的主序星测量了球状星团NGC 2298的质量分离径向分布。观测结果进行了比较，从直接的N-体模拟星团的动力学和没有IMBH的预期。NGC 2298的质量分离分布与从没有中心大质量物体的模拟中推断出的在观测探测的所有径向范围内的质量分离分布定量匹配，即从中心到大约两个半质量半径。模拟中包含的IMBH质量超过~ 300-500 Msun（取决于NGC 2298的假设总质量），而在3 sigma置信度下与数据不一致，无论为这些运行选择的IMF和二元分数如何。虽然在探测球状星团中心黑洞的探索中提供了零结果，但这里进行的数据-模型比较表明了该方法的可行性，该方法也可以应用于其他在其核心具有分辨测光的球状星团。
2009-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Exploring the Mass Segregation Effect of X-ray Sources in Globular Clusters. III. Signs of Binary Disruption in M28
利用总有效曝光量为323 ks的{ \it Chandra}观测资料，我们得到了球状星团M28中点源的更新星表。该星表包含$\sim475\, \rm arcmin^{2}$区域内的502个X射线源，并且在该簇中首次检测到这些源中的多个$90\%$。我们发现M28中X射线源的径向分布有明显的倾斜，亮（$L_{X} \gtrsim 4.5\times 10^{30} {\rm\ erg\ \,s^{-1}}$）X射线源的投影距离和分布倾斜的宽度大于暗（$L_{X} \lesssim 4.5\times 10^{30} {\rm\ erg\ \,s^{-1}}$）源。“广义King模型”拟合给出亮源（$1.30\pm0.15\,M_{\odot}$）比暗源（$1.09\pm0.14\,M_{\odot}$）稍大的平均质量，这支持GC中重物体之间的普遍质量分离延迟。与47 Tuc和Terzan 5相比，我们表明M28的动力学年龄与Terzan 5相当，比47 Tuc小得多，但它的演化速度更快（即，具有较小的两体弛豫时间尺度）比47 Tuc。这些特征可能暗示了M28的潮汐冲击对星团动力学演化的加速作用。此外，我们还发现M28的中心区（$R \lesssim 1.5 \rm~arcmin$）的X射线源比外围的低得多，这表明M28的中心区可能经历了早期的原始双星破裂，随着星系团演化到更老的动力…
2020-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the Mass Segregation Effect of X-ray Sources in Globular Clusters: The Case of 47 Tucanae
使用档案{ \it钱德拉}的观测与总曝光量为510千，我们提出了一个更新的球状星团47图克坦半岛的点源目录。我们的研究覆盖了$\sim 176.7$ arcmin $^{2}$的一个区域（即，用$R\lesssim7.5\arcmin$）与537个X射线源。结果表明，47 Tuc中X射线源的面密度分布在星团中心有一个高峰，在中等半径处迅速下降，在较大半径处又再次上升，在$R\sim 100\arcsec$和$R\sim 170\arcsec$处分别出现了X射线源的弱（$L_{X}\lesssim 5.0\times 10^{30} {\rm\ erg\,s^{-1}}$）和亮（$L_{X}\gtrsim 5.0\times 10^{30} {\rm\ erg\,s^{-1}}$）两个分布谷。这些分布特征与蓝离散星（BSS）的分布特征相似，蓝离散星的分布倾角位于$R\sim 200\arcsec$ \citep{ferraro2004}。通过用“广义King模型”拟合各组源的径向分布，我们分别估算了BSS、亮和暗X射线源的$1.51\pm0.17\ M_{\odot}$、$1.44\pm0.15\ M_{\odot}$和$1.16\pm0.06\ M_{\odot}$的平均质量。这些结果与GC中重天体的质量分离效应一致，即质量越大的天体越快地落到星团中心，它们的分布倾角向外传播得越远…
2019-04-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radial trends in Galactic globular clusters and their possible origin
银河系球状星团（GGC）在半质量半径处的弛豫时间通常在几个Gyr之内。因此，考虑到它们的年龄在12-13 Gyr左右，预计大多数GGC都是很好的弛豫系统。因此，主序（MS）上相同初始质量的恒星之间的任何初始径向分离，特别是现在的亚巨星和红巨星分支（SGB，RGB）恒星的祖先应该已经消散。然而，迄今为止，已经积累了一系列与这些期望相矛盾的证据。这个悖论可以通过考虑恒星碰撞的影响来解决。它们发生在特别高的速度在崩溃的GGC核，似乎是主要负责未放松的中心区域和径向偏析观察。我们提请注意，实际观察到的碰撞蓝离散应该比他们的低质量的同行形成和积累在和低于目前的MS关闭。这样做的结果是，具有给定光度的MS/SGB/RGB恒星的质量并不相同，而是落在一个质量范围内。
2018-12-27 astro-ph.GA
Exploring the Mass Segregation Effect of X-ray Sources in Globular Clusters. II. The Case of Terzan 5
使用档案{ \it钱德拉}观测与总有效曝光量为734千，我们得到了更新的大规模球状星团泰山5的点源目录。我们的目录涵盖了$58.1\, \rm arcmin^{2}$（$R\leq 4.3 \, \rm arcmin$）的一个区域，有489个X射线源，其中超过$75\%$是在这个星团中首次发现的。在Terzan 5中，我们发现X射线源的径向分布轮廓有明显的倾斜，明亮（$L_{X} \gtrsim 9.5\times 10^{30} {\rm\ erg\ \,s^{-1}}$）X射线源的分布倾斜的投影距离和宽度大于暗淡（$L_{X} \lesssim 9.5\times 10^{30} {\rm\ erg\ \,s^{-1}}$）源。通过用“广义King模型”拟合X射线源的径向分布，我们分别估算了亮和暗X射线源的$1.48\pm0.11\,M_{\odot}$和$1.27\pm0.13\,M_{\odot}$的平均质量。这些结果与47 Tuc中观察到的结果一致，这可能表明GC中的X射线源存在普遍的质量分离效应。与47 Tuc相比，我们发现Terzan 5的两体弛豫时间尺度要小得多，但其动力学年龄明显小于47 Tuc。这些特征表明Terzan 5的演化不是纯粹的二体弛豫驱动，潮汐剥离效应在加速该星系团的动力学演化中也起着重要作用.
2019-08-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Gas expulsion vs gas retention in young stellar clusters II: effects of cooling and mass segregation
气体驱逐或气体滞留是大多数球状星团中多恒星星族和轻元素反相关模型的核心问题。剩余物质的成功驱逐或保留在年轻的星团中，对于理解恒星形成如何在现代和古代恒星形成星系中进行以及具有多个恒星星族的原球状星团是否在现代形成也具有根本的重要性。通常认为，要么是残余气体被恒星风和超新星爆炸从恒星形成云中迅速喷出，要么是残余气体的富集和第二代恒星的形成发生得如此之快，以至于恒星的负反馈并不显著。在这里，我们继续我们的研究在极端环境中的星团的早期发展，并讨论了限制，强辐射冷却和恒星质量分离提供的气体从致密的恒星形成云驱逐。讨论了恒星形成云的大量物理初始条件，包括恒星形成云的质量、致密性、气体金属丰度、恒星形成效率和大质量恒星分离的影响。它表明，在足够大的质量和紧凑的集群热冲击风个别大质量恒星周围可能会冷却之前与他们的邻居合并。这极大地减少了负的恒星反馈，防止了全球星团风的发展，并将残余和处理过的物质驱逐到周围的星际介质中。获得了分离气体排出和气体保留区域的临界线。
2018-05-23 astro-ph.GA
Correlation Between Mass Segregation and Structural Concentration in Relaxed Stellar Clusters
在球状星团的核心质量分离的水平以前已被提出作为一个潜在的指标的动力学组成的系统，如存在一个显着的人口的恒星质量黑洞（BH），甚至中央的中间质量黑洞（IMBH）。然而，它的测量仅限于具有高质量哈勃太空望远镜数据的星团。由于一组国家的最先进的直接N体模拟高达200 k粒子包括恒星演化，原始双星，和不同的BH/中子星，我们第一次强调存在一个明确的和紧密的线性关系之间的质量分离的程度和集群结构浓度指数。后者被定义为包含5%和50%的积分光（$R_5/R_\mathrm{50}$）的半径之比，使得它可以鲁棒地测量，而不需要单独分辨低质量恒星。我们的模拟表明，给定$R_5/R_\mathrm{50}$，质量分离$Δm$（定义为中心和半光半径之间的主序列中值质量的差异）表示为$Δm/M_\odot = -1.166 R_5/R_\mathrm{h} + 0.3246$，均方根误差为$0.0148$。此外，我们可以解释它的物理起源和拟合参数的值，通过基本的分析模型。这种相关性是非常强大的对各种初始条件（包括存在的原始双星和IMBHs）和集群的年龄，在最佳拟合参数用于测量所涉及的数量的处方略有依赖。因此，这项研究突出了开发一种新的观测工具的潜力，以深入了解球状星团的动力学状态及其黑暗的残余物。
2019-03-18 astro-ph.GA
The effect of unresolved binaries on globular cluster proper-motion dispersion profiles
对球状星团进行高精度的运动学研究需要对所有可能的污染源有准确的了解。在其他来源中，双星可以在运动学中引入系统偏差。使用一组Monte Carlo集群模拟不同的浓度和二进制分数，我们调查未解决的二进制自行运动色散曲线的影响，处理模拟像HST自行运动样本。由于球状星团朝着部分能量均分的状态演化，更多的大质量恒星会失去能量，降低它们的速度色散。因此，平均而言，双星有较低的速度色散，因为它们是更大质量的运动示踪剂。我们表明，在具有高二元分数（初始二元分数为50%）和高浓度（即，接近能量均分），未分辨的双星会在主序星的速度色散中引入一个依赖于颜色的偏差，其量级为0.1-0.3 km s $^{-1}$（相当于速度色散的$1-6$ %），最红的恒星具有较低的速度色散，这是由于污染双星的比例较高。这种偏差取决于区分双星和单星的能力，颜色-星等图的细节和光度误差。我们将我们的分析应用于NGC 7078（M15）的HSTPROMO数据集，并表明没有观察到归因于双星的影响，与星团的低双星比例一致。我们的工作表明，双星不显着偏置自行速度色散配置文件，但应考虑到运动学分析的误差预算。
2016-03-07 astro-ph.GA
Rapid Mass segregation in small stellar clusters
在本文中，我们把我们的注意力集中在小到中等N体系统，最初，均匀分布在空间和动态冷却（维里比$Q=2T/|Ω|$低于~0.3）。在这项工作中，我们研究的质量分离后出现的初始暴力的动力学演化。在这个范围内，我们通过HiGPU（我们的直接求和N体代码）对孤立的集群进行了一组高精度N体模拟。坍缩后，系统表现出明显的质量分离。这种（快速的）质量分离分两个阶段发生：第一个阶段出现在深整体坍缩之前由亚碎裂产生的团块中;这种分离在深坍缩期间被部分消除，在系统第一次反弹之后的第二阶段突然重新出现。在这第二阶段，适当的时钟来衡量的隔离率是动态的时间后，维里化，这（冷和冷系统）可能是显着不同的交叉时间从初始条件下评估。这一结果是由两个不同质量的恒星组成的孤立的集群（在比例$m_h/m_l=2$），在不同的数量比，并确认存在一个大质量的中心对象（模拟恒星大小的黑洞）。实际上，在从冷态开始动力学演化的恒星系统中，快速的质量分离增加了碰撞引起的缓慢的长期分离。剧烈的质量分离是一种在所研究的N（$128 \leq N \leq 1024$）的整个范围内持续存在的效应，在天文观测方面也是一个有趣的特征。维里化后达到的半稳态对应于质量分离的分布函数，而不是每单位质量的动能均分的分布函数，因为它应该是由剧烈的弛豫引起的。
2017-11-20 astro-ph.GA
A class of spherical, truncated, anisotropic models for application to globular clusters
最近，一类非截断的径向各向异性模型（所谓的$f^{(ν)}$模型），最初构建的暴力松弛和建模的椭圆星系的背景下，已被发现具有有趣的品质，观察和模拟的球状星团。考虑到对球状星团的新应用，我们从两个方面改进了这类模型。为了使它们更适合于描述由星系主办的小恒星系统，我们引入了一个“潮汐”截断（通过一个程序，保证完全连续的分布函数）。新的$f_T^{(ν)}$ -模型显示，提供了一个更好的适合所观察到的光度和光谱配置文件的样本13个球状星团研究早期通过非截断模型;有趣的是，最适合的模型也表现得更好的径向轨道不稳定性。然后，我们设计了一个灵活而简单的截断模型的两个组成部分的家庭，研究质量分离和多个人口的单独问题。我们的目标并不在于对球状星团进行完全真实的描述，以与目前通过专用模拟获得的描述相竞争。这里的目标是尝试识别最简单的模型，即具有最少自由参数的模型，但仍然能够为明显超出单组分模型范围的聚类提供合理的描述：使用此工具，我们的目标是识别表征质量分离或多个种群存在的关键因素。为了减少相关的参数空间，我们制定了一些物理参数（基于最近的观察和模拟）。第一个应用程序的两个良好的研究球状星团简要描述和讨论。
2016-03-18 astro-ph.GA
Constrain the Dark Matter Distribution of Ultra-diffuse Galaxies with Globular-Cluster Mass Segregation: A Case Study with NGC5846-UDG1
本研究开发了球状星团演化的半解析模型，通过正向建模匹配 NGC5846-UDG1 中球状星团的观测分布，发现该星系相对缺乏暗物质且晕浓度偏低，并警告不应直接用球状星团丰度推断超弥散星系的暗物质晕质量。
2024-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evolution of Binary Stars in Multiple-Population Globular Clusters - II. Compact Binaries
本文介绍了一系列N体模拟的结果，旨在探索多星群球状星团中致密双星的演化，结果表明，由于第一代（FG）和第二代（SG）星群结构性质的初始差异以及动力学过程对双星的影响，SG双星的分数比FG星群的分数下降得更快。FG和SG的二进制分数之间的差异是定性相似，但定量小于我们以前的调查中发现的更广泛的binaries。的演化的径向变化的二进制分数是由二进制之间的相互作用隔离，电离和喷射。电离和喷射抵消了部分质量偏析的影响，但对于紧凑的双星的偏析的影响占主导地位，并在集群的演化过程中增加的内部的二进制部分。我们探索FG和SG的二进制分数之间的差异与距离的集群中心和它的依赖于二进制结合能和集群结构参数的变化。在我们的模拟中发现的FG和SG群体中的二进制分数之间的差异与观察性研究的结果一致，发现SG群体中的二进制分数较小。
2016-04-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Do open star clusters evolve toward energy equipartition?
我们研究疏散星团（OC）是否倾向于能量均分，通过直接N体模拟与一个破碎的幂律质量函数。我们发现，模拟的OC成为强烈的质量分离，但当地的速度色散并不依赖于恒星质量的质量范围内的大部分：速度色散作为质量的函数的曲线几乎是平坦的，即使经过几个半质量弛豫时间，无论采用恒星演化配方和银河系潮汐场模型。如果我们从维里化的King模型出发，或者如果我们使用cluster-sub-virial初始条件，这个结果都成立。质量最大的恒星和恒星残骸的速度色散往往高于较轻恒星的速度色散。这种趋势在没有恒星演化的模拟中尤为明显。我们解释这一结果的后果，强烈的质量偏析，导致斯皮策的不稳定性。恒星风延迟了不稳定的开始。我们的模拟强烈支持的结果，OC不达到均分，为广泛的初始条件。
2016-04-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spatial and kinematic segregation in star cluster merger remnants
表现出化学和动力学复杂性的球状星团被认为是矮星系的剥离核（例如，M54，$ω$ Cen）。我们使用$N$体模拟的核星团形成通过合并的星团，探讨在相空间的子结构的持久性。我们发现，所观察到的分化水平是很难调和的观察，如果核集群的形成完全的恒星集群的合并。只有最近合并的星团才保留了足够明显的运动学特征，可以与核星团的其他部分区分开来，尽管关键因素是合并事件的数量，而不是经过的时间。因此，必须包括原位恒星形成来解释观察到的核星团的性质，与以前的结果很好地吻合。
2016-05-10 astro-ph.GA
Kinematic fingerprint of core-collapsed globular clusters
动力学演化驱动球状星团走向核心坍缩，这强烈地塑造了它们的内部性质。到目前为止，对堆芯坍塌的诊断仅基于测光，即基于对密度分布的浓度的研究。在这里，我们提出了一种新的方法来鲁棒地识别核心坍缩集群的基础上研究他们的恒星运动学。我们引入了\textit{kinematic concentration}参数，$c_k$，一个集群达到的能量均分的全球和本地程度之间的比率，并通过广泛的直接$N$体模拟，集群接近核心崩溃，并在后核心崩溃阶段的严格特点是$c_k>1$。运动学浓度提供了一个合适的诊断，以确定核心塌陷集群，独立于任何其他以前的方法的基础上测光。我们还探讨了不完整的径向和恒星质量覆盖的影响，计算的$c_k$，发现我们的方法可以应用到国家的最先进的运动数据集。
2018-01-23 astro-ph.GA
Dynamical Evolution of Outer-Halo Globular Clusters
外晕球状星团显示出大的半光半径和平坦的恒星质量函数，在低质量恒星中耗尽。使用N体模拟的球状星团偏心轨道内的银河系的潜力，我们展示了如何一个集群的半质量半径和它的质量函数随时间的发展。中心质量函数的斜率与星团失去的质量成正比，半质量半径的大小与潮汐场的平均强度成正比。这些过程的主要驱动力是暗残留物的质量分离。我们的结论是，在银河系中观察到的扩展，耗尽的集群必须有小的半质量半径在过去，他们扩大由于弱潮汐场，他们花了大部分的生命。此外，它们的质量函数在过去一定是陡峭的，但作为质量分离和潮汐质量损失的原因，它们的质量函数明显变平。
2015-12-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling the Observed Stellar Mass Function and its Radial Variation in Galactic Globular Clusters
我们测量的斜率$α$的恒星质量函数（MF）的变化作为一个功能的集群中心距离$r$在五个银河系球状星团和比较$α(r)$预测直接$N$体星团模拟。理论研究预测，$α(r)$（它跟踪在一个集群中的质量分离的程度）应陡峭的集群经历两体弛豫的时间和量的全球MF可以从它的初始状态，由于恒星逃逸是直接联系到$α(r)$。我们发现，M10，NGC 6218和NGC 6981的质量分离量与它们的动力学年龄相一致，但只有M10的整体MF与其质量分离程度相一致。另一方面，NGC 5466和NGC 6101似乎比它们的动力学年龄所显示的分离程度要小。此外，尽管非分离星团中恒星的逃逸率与恒星质量无关，但NGC 5466和NGC 6101都有接近平坦的MF。我们讨论了各种机制，可以产生非隔离集群与近平坦的MF，包括更高的质量损失率和黑洞保留，但认为，对于一些集群（NGC 5466和NGC 6101）解释当今的属性可能需要一个非普遍的IMF或一个更复杂的动力学历史。
2017-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass Segregation in the Hyades Cluster
使用盖亚色星等图，我们分配质量的979确认成员的毕星团和尾巴的目录。通过拟合累积质量剖面，潮汐半径内的恒星具有类似于Plummer的剖面，半质量半径$r_{\rm h}$为5.75 pc。尾部用$r_{\rm h} = 69.35$ pc延伸，并且比Plummer下降得更慢，密度与距离$^{-1.36}$成比例。星团恒星在BP-RP $=2$或$0.56 M_\odot$处被分成两组，产生高质量（${\bar M} = 0.95 M_\odot$）和低质量（${\bar M} = 0.32 M_\odot$）星群。我们证明：（i）高质量种群的半质量半径$r_{\rm h}$为4.88 pc，而低质量种群的半质量半径为$r_{\rm h} = 8.10$ pc;（ii）尽管空间范围不同，但高质量种群和低质量种群的运动学和二元性特性相似。他们有各向同性的速度椭球平均一维速度色散$σ$分别为0.427和0.415公里的$^{-1}$。毕星团的动力学状态远离能量均分（$σ\propto {\bar M}^{-1/2}$）。我们确定了一个新的质量偏析不稳定的逃逸速度$V$的集群。具有$V/σ\lesssim 2\sqrt{2}$的种群永远无法达到热平衡和均分。这个区域包含了许多银河系的疏散星团和球状星团。对于毕宿星来说，必须有至少$9.5 \times 10^{-4} M_\odot\,{\…
2022-02-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mass segregation and dynamics of primordial binaries in star clusters with a radially anisotropic velocity distribution
本文是第三个系列调查，通过$N$体模拟，初始径向各向异性速度分布的星团动力学的影响。这样的速度分布可能在星团的早期演化阶段留下印记，一些观测研究已经发现了古老的球状星团的例子，其中径向各向异性仍然存在于当前的速度分布中。在这里，我们专注于它的质量分离和动力学的原始双星（中断，喷射和组件交换）的影响。在各向异性星系团的外部区域，径向/高偏心轨道上的恒星比例较大，导致内部和外部恒星之间的动力学相互作用增强，从而影响质量分离过程和原始双星的演化。我们的模拟结果表明，初始各向异性集群的质量偏析的时间尺度是较长的核心和较短的外部区域，当与初始各向同性系统相比。原始双星的演化也受到初始速度分布的显着影响，我们发现，在各向异性集群中的原始双星的破坏，喷射和交换事件的影响率高于各向同性的。
2022-06-23 astro-ph.GA
Biases in the inferred mass-to-light ratio of globular clusters: no need for variations in the stellar mass function
通过对M31中200个球状星团（GC）的综合光特性的研究，Strader等人发现，质光比低于具有“典型”恒星初始质量函数（IMF）的简单恒星星族（SSP）模型的预期值，在高金属丰度时差异更大。我们使用动态多质量模型，其中包括均分处方，量化的偏差推断的动力学质量的假设，光遵循质量的结果。对于一个普遍的国际货币基金组织和一个金属丰度依赖于现今的质量函数，我们发现，推断的质量从综合光性能系统估计的真实质量，和偏见是更重要的高金属丰度，被发现为M31 GC。我们发现，质量偏析和平坦的质量函数具有相反的效果，从综合性能推断的质量类似的幅度。这使得从综合性质导出的质光比不足以探测恒星质量函数的低质量端。因此，不需要IMF的变化，也不需要调用低质量恒星的耗尽来解释观测结果。最后，我们发现恒星质量黑洞（BH）的保留分数是一个同样重要的参数，在理解的质量分离偏差。我们推测性地提出了这样一种观点，即星系的运动学数据实际上可以用来约束星系中恒星质量黑洞的总质量。
2015-02-17 astro-ph.GA
Multiple populations in globular clusters: constraints from kinematics and dynamics
我们讨论了球状星团（GC）中的多个种群的形成所施加的限制，其现今的运动学（速度色散和各向异性）和空间分布。我们认为，到目前为止，在集群的外部收集到的观测证据通常是一致的，与原始人口相比，形成更集中的富集人口，与迄今为止提出的所有方案（在某些情况下，通过设计）一致，但不足以支持特定的方案。我们强调，子种群的差异旋转是一个签名，可以提供至关重要的新的约束，并允许我们区分各种情况。最后，我们讨论了在GC的中心区域的亚种群的空间分布，并推测，亚种群之间的质量分离可能是由于其二进制分数的差异。
2015-12-07 astro-ph.GA
A comparison between the stellar and dynamical masses of six globular clusters
我们提出了一个全面的分析结果的结构和运动学的六个银河系球状星团。通过比较最广泛的光度和运动学调查的结果，到目前为止与合适的动力学模型，我们确定这些恒星系统的恒星和动力学质量考虑到质量分离，各向异性和未解决的双星的影响。我们发现，这些集群的恒星质量平均小于那些预测的典型集成恒星演化模型，因为它们的质量函数的斜率较浅。导出的恒星质量也被发现是系统小于动力学质量的~ 40%，虽然存在的系统影响我们的估计不能被排除。如果得到证实，这一证据可能与保留的黑暗残余物的比例增加或适量暗物质的存在有关。
2012-06-21 astro-ph.GA
Binary Stars as Dynamical Tracers in Globular Clusters .I. First Observations of Bimodal Spatial Distributions
University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF – Astrophysics and Space Science Observatory of Bologna（意大利国家天体物理研究所波洛尼亚天文与空间科学观测站）；Indiana University（印第安纳大学）；European Southern Observatory（欧洲南方天文台）
研究六个银河系球状星团双星分数径向分布，用哈勃太空望远镜和地面数据测量，发现其非单调下降，呈双峰分布，最小值与弛豫时间尺度及星团动态年龄指标相关，数值模拟显示源于双星破坏和质量分离综合效应。
2026-07-13 astro-ph.GA
Reversed radial distribution trend of subpopulations in the globular clusters NGC 362 and NGC 6723
大多数球状星团（GC）现在已知的主机多个恒星星族不同的轻元素丰度。在这里，我们使用窄带测光和低分辨率光谱的NGC 362和NGC 6723，调查他们的化学性质和径向分布的亚种群。我们确认，NGC 362和NGC 6723是在GC与多个人口显示双峰CN分布和CN-CH反相关没有一个显着的传播钙丰度。这两个GC显示了更集中的CN-弱的早期世代的恒星相比，晚一代CN-强的恒星。这些趋势与以前对许多其他GC的研究中发现的趋势相反。因此，我们的研究结果似乎与目前形成多个恒星星族的情况相矛盾，但作用于两个子群的质量分离可能是解释这种反向径向趋势的一个可能的解决方案。
2016-09-26 astro-ph.GA
Energy equipartition between stellar and dark matter particles in cosmological simulations results in spurious growth of galaxy sizes
两体散射对暗物质晕最内层密度分布的影响已经得到很好的证实。我们使用一套宇宙学模拟和理想化的数值实验表明，2体散射加剧的情况下，有两个物种的质量不等。这是质量分离的结果，反映了动能从质量较大的粒子流向质量较小的粒子。这对宇宙学流体动力学模拟中星系大小的解释具有重要意义，这种模拟几乎总是用质量小于暗物质的粒子来模拟恒星。我们比较了理想化模型以及EAGLE项目的模拟，这些模型和模拟仅在暗物质成分的质量分辨率上有所不同，但保持亚网格物理、重子质量分辨率和引力软化固定。如果暗物质粒子的质量超过恒星粒子的质量，那么星系的大小--用它们的投影半质量半径${\rm R_{50}}$来量化--会随着时间系统地增加，直到${\rm R_{50}}$超过红移相关的平均粒子间分离$l$（${\rm R_{50}}\geq 0.05\times l$）的一小部分。我们的结论也适用于采用不同的流体动力学求解器，亚网格物理或自适应软化的模拟，但在这种情况下可能需要定量修订。任何采用恒星与暗物质粒子质量比大于1的模拟，都会在小尺度上增加从暗物质到重子的虚假能量转移。
2019-07-11 astro-ph.GA
A catalogue of masses, structural parameters and velocity dispersion profiles of 112 Milky Way globular clusters
通过对银河系112个球状星团的速度色散和面密度分布进行N体模拟，确定了它们的质量、恒星质量函数和结构参数。速度弥散分布是根据我们从档案ESO/VLT和Keck谱中获得的15，000多个高精度径向速度以及文献中发表的约20，000个径向速度的组合计算的。我们的拟合还包括球状星团的恒星质量函数，在我们的样本中有47个星团，使我们能够自洽地考虑质量分离和正在进行的星团溶解的影响。我们证实了Sollima & Baumgardt（2017）最近发现的球状星团的整体质量函数与其弛豫时间之间的强相关性。我们还发现球状星团中心的逃逸速度与Milone et al.（2017）最近为57个球状星团导出的星团中第一代恒星（FG）的比例相关，但FG恒星比例与球状星团的整体质量函数之间没有相关性。这可能表明，球状星团阻止污染恒星的风喷射物的能力是决定第二代恒星的存在和比例的关键参数，而不是它后来的动力学质量损失。
2018-06-30 astro-ph.GA
