Pregalactic globular cluster formation
本研究探讨早期宇宙QCD相变产生的1000倍太阳质量原初黑洞核作为球状星团前身的可能性,分析其形成后的吸积与恒星形成过程,并指出模型仍存在核的普遍性及对引力辐射背景贡献的待解问题。
2025-09-02 astro-ph.GA
About Synchronized Globular Cluster Formation over Supra-galactic Scales
观测和理论的论据支持这样的想法,即与$AGN$活动和/或激烈的恒星形成情节的暴力事件在高红移的星系形成的早期阶段发挥了重要作用。作为古老的恒星系统,球状星团似乎有足够的候选者来寻找那些高能现象可能留下的最终签名。对室女座和天炉座星系团中数千个球状星团颜色分布的分析揭示了一些有趣的和以前未被发现的特征的存在。一个简单的模式识别技术,表明存在“颜色调制”,为每个星系团独特的。结果表明,球状星团的形成过程并不是完全随机的,而是包括了一个同步的方式和超银河系的空间尺度形成的球状星团的显着比例。
2017-02-10 astro-ph.GA
Galactic globular clusters: a new catalog of masses, structural parameters, velocity dispersion profiles, proper motions and space orbits
我们收集了156个银河系球状星团(GGC)中超过50.000颗恒星的径向速度,并将它们与HST测光和盖亚DR 2自行进行了匹配。这使我们能够推导出GGC的平均自行和空间速度。通过拟合一个大的N体模拟其速度色散和表面密度分布,结合新的测量其内部径向依赖的质量函数,我们已经确定了他们的现今的质量和结构参数,并为144 GGC他们的内部运动学。我们还推导出初始集群质量通过计算集群轨道向后的时间应用合适的食谱来考虑质量损失和动力学摩擦。全球政府捐助新的基本参数可通过在线数据库公开获取,该数据库将定期更新。
2019-08-07 astro-ph.GA
High-Precision Dark Halo Virial Masses from Globular Cluster Numbers: Implications for Globular Cluster Formation and Galaxy Assembly
我们证实,球状星团(GC)的数量,N $_{GC}$,是一个很好的示踪剂,其宿主星系的晕维里质量M $_{vir}$。简单的线性关系M $_{vir} = 5 \times 10^9$ M $_{\odot} \times$ N $_{GC}$完美地拟合了从M $_{vir} = 10^{10}$ M $_{\odot}$到M $_{vir} = 2 \times 10^{15}$ M $_{\odot}$的数据。这一结果是独立的星系形态和统计扩展到矮星系制度与M $_{vir} = 10^8 - 10^{10}$ M $_{\odot}$,包括极端超弥漫星系DF 44。由于该相关性不依赖于GC质量,因此非常适合高精度测定M $_{vir}$。这种线性最简单的解释是,一个高红移晕种子种群的宇宙学合并,平均每$5 \times 10^8$ M $_{\odot}$的暗物质就有一个GC。我们表明,层次合并也是非常强大的恢复线性相关性和擦除签名,即使是一个强大的长期演化的GC系统。宇宙学的合并方案也意味着一个强大的下降,在$N_{GC}$的散射与维里质量$δN_{GC}/N_{GC} \sim M_{vir}^{-1/2}$的增加相反的观察,显示一个大致恒定的散射,独立的维里质量。这种差异可以解释,如果确定维里质量的运动示踪剂和引力透镜的错误是一个因素的顺序为2。矮卫星星系中的GC对高红…
2019-11-27 astro-ph.GA
Formation Mechanisms of IMBH in Globular Clusters
我们非常简要地讨论了在文献中提出的可能的方案,中等质量黑洞(IMBH)形成的球状星团。我们还讨论了约2000个模型(BigSurvey)的MOCCA模拟结果与电磁和引力辐射有关的事件的分布,即:质量转移IMBH,碰撞和合并与IMBH和合并与IMBH由于引力辐射。这些事件的发生率非常小,因此它们的观察是非常不可能的。
2016-07-28 astro-ph.GA
A Transient Overcooling in the Early Universe? Clues from Globular Clusters Formation
本文由球状星团多代恒星形成推断早期大质量恒星直接坍缩成黑洞、反馈延迟,并以此解释 JWST 发现的 z=9–16 紫外亮星系丰度。
2023-06-26 astro-ph.GA
N-body modeling of globular clusters: Masses, mass-to-light ratios and intermediate-mass black holes
我们已经确定了50个银河系球状星团的质量和质光比,通过比较它们的速度色散和表面亮度分布对一个大网格的900个N体模拟星团的不同初始浓度,大小和中央黑洞质量分数。我们的模型遵循的恒星演化和两体弛豫的综合影响下的集群的演化,使我们能够考虑到恒星之间的质量分离和能量均分自洽的影响。对于一个子集的16个观测良好的集群,我们还推导出它们的运动距离。我们发现银河系球状星团的平均质光比为$<M/L_V>=1.98 \pm 0.03$,如果星团的初始质量函数是标准的Kroupa或Chabrier质量函数,这与预期的M/L比非常吻合。我们没有发现证据的平均质光比与金属丰度的下降。大多数球状星团的表面亮度和速度色散分布与中等质量黑洞(IMBH)的存在是不相容的,其中有数千个以上的$M_\odot$。唯一明显的例外是$ω$ Cen,那里的速度色散剖面提供了强有力的证据,证明在星团中心存在一个$\sim$ 40,000 $M_\odot$ IMBH。
2016-09-28 astro-ph.GA
Rethinking Globular Cluster Formation
本文旨在强调一些主要的提示,限制和困难,我们目前试图了解如何形成球状星团,随着他们的多个恒星世代,一个问题,必须被视为密切相关的形成过程本身。因此,所涉及的主题包括i)所需的祖星质量,ii)如何在已经被前一代恒星拥挤的环境中形成新的恒星,iii)测光和光谱学如何显示第二代恒星的不同形成过程,iv)原始物质的稀释是否可以(或可能不是)形成第二代所必需的,v)为什么具有多种铁丰度的少数集群与均匀的集群毕竟没有那么大的不同,最后vi)为什么特殊的环境条件可能不是形成具有多个恒星世代的球状星团所必需的。
2013-02-02 astro-ph.GA
Galactic Nuclear Cluster Formation Via Globular Cluster Mergers
我们应用的想法,在星系的中心区域的致密恒星系统形成通过球状星团合并的银河系的核星团的形成,那里是一个巨大的黑洞。我们的高精度N体模拟结果与银河系核团的观测特征吻合得很好,进一步证实了所谓的内星系致密系统形成的迁移模型关键词星系:核-星系:黑洞-星系:球状星团-星系:银河系-N体:模拟
2013-01-14 astro-ph.GA
"Dark" systems in globular clusters: GWs emission and limits on the formation of IMBHs
许多观测到的球状星团(GCs)似乎显示出中心质量过剩,其性质尚未完全了解。事实上,目前还不清楚这是由于一个中心的中等质量黑洞(IMBH)还是由质量分离的恒星组成的大质量恒星系统(MSS)。在这方面的贡献,我们提出了一个半解析的方法来补充的问题,12 $N$体模拟,我们遵循的形成MSS在GC的质量高达$3\times 10^5$ \Ms。最后讨论了IMBH形成和引力波发射的一些意义,并展望了未来的工作。
2016-06-15 astro-ph.GA
The Formation of Globular Clusters as a Case of Overcooling
最近的观测结果的驱动下,我们选择大规模的互动双星作为最合适的现有候选人中产生的化学模式的典型的多个人口的银河系球状星团。尽管如此,为了避免超新星污染,我们进一步支持这样一种观点,即超过临界质量的恒星不会产生超新星事件,而是最终沉入黑洞,而不会释放出太多能量和重金属。这个假设有一个很吸引人的含义,那就是抑制恒星形成反馈大约500 - 1000万年,实际上导致失控的恒星形成,类似于{ \it过冷},在没有反馈的情况下,大多数重子都会在早期宇宙中变成恒星。在这样的条件下,恒星形成的多个阶段,包括前几个阶段的双星喷出物,似乎是不可避免的,从而解释了球状星团中普遍存在的多星族现象。
2022-04-05 astro-ph.GA
The SLUGGS Survey: Measuring globular cluster ages using both photometry and spectroscopy
球状星团年龄不仅是对球状星团形成模型的一个重要检验,也是研究星系聚集历史的有力手段。不幸的是,测量尚未解决的古老恒星星族的年龄已被证明是具有挑战性的。在这里,我们提出了一种新的技术,结合光学光度法与金属量的限制,从近红外光谱,以测量年龄。在对银河系中的球状星团及其卫星星系进行了测试之后,我们利用SLUGGS巡天的数据将我们的方法应用于三个大质量早型星系。这三个SLUGGS星系和银河系显示出明显不同的球状星团年龄和金属丰度分布,NGC 1407和银河系显示出大多数古老的球状星团,而NGC 3115和NGC 3377显示出一系列的球状年龄。这种多样性意味着不同的星系形成的历史和球状星团的光学颜色-金属丰度关系是不普遍的,因为通常假设在球状星团的研究。我们发现富含金属的球状星团人口的中位数年龄和场星人口的年龄之间的相关性,符合球状星团形成是高强度恒星形成的自然结果的模型。
2019-09-12 astro-ph.GA
Globular Cluster Formation Within The Aquarius Simulation
水瓶座项目是第一个可以解决潜在的球状团簇形成地点的全部质量范围的模拟。宝瓶座的粒子质量为$m_\mathrm{p}=1.4 \times 10^4$ \Msun,在中心晕的维里半径内产生了超过1亿个粒子,中心晕的质量为$1.8 \times 10^{12}$ \Msun,与银河系相似。有了这个粒子质量,暗物质浓度(晕)小到10 $^6$ M $_\odot$将包含至少100 particle. In这里,我们使用这个模拟来测试模型的金属贫球状团簇形成的基础上崩溃物理。在我们的模型中,球状星团形成时,维里温度的晕第一次超过$10^4$ K,因为这是当电子跃迁允许气体有效地冷却。我们计算了这些第一个星系团中恒星的电离通量,并在星系中所有重子气体电离时停止新星系团的形成。这是通过采用合理的值的恒星形成效率和逃逸分数的电离光子。该模型是成功的,它预测的年龄(峰值年龄$\sim$ 13.3 Gyrs)和贫金属的球状星团的空间分布与银河系中观察到的人口是一致的。然后,我们测试的情况下,富含金属的团簇形成通过检查合并,触发恒星形成的中心气体盘。这导致了更年轻的($\sim$ 7- 13.3 Gyrs),更中心的星团(40个富含金属的GC在距离宿主中心18 kpc的范围内),这与银河系富含金属的人口一致。我们测试了另一种模型,其中富含金属的球状星团形成于矮星系中,当它们与主晕合并时,这些球状星团会…
2009-10-02 astro-ph.GA
Extrapolating SMBH correlations down the mass scale: the case for IMBHs in globular clusters
恒星质量黑洞(M_bh<10^2 M_sun)和超大质量黑洞(SMBH,M_bh>10^5 M_sun)的经验证据都是很好的。此外,每一个星系的隆起似乎主机SMBH,其质量与隆起的质量,甚至更强烈的中央恒星速度色散σ_c,'M-西格玛'的关系。另一方面,“中等质量”黑洞(IMBH,质量在1^2 - 10^5太阳质量)的证据相对稀少,只有少数在球状星团(GC)、矮星系和低质量活动星系核中的质量测量报告。我们探讨的问题,是否球状星团扩展的M-西格玛关系的星系,以较低的黑洞质量,并发现现有的数据球状星团是一致的外推这种关系。我们使用这个外推的M-西格玛关系来预测那些被认为存在中心IMBH的球状星团的假定黑洞质量。我们讨论了如何球状星团可以被用来作为一个约束的理论作出具体的预测低质量端的M-西格玛关系。
2009-12-03 astro-ph.GA
Role of host galaxy in the formation of multiple stellar populations: Analysis of NGC 1786 and NGC 1898
即使经过几十年的研究,球状星团中多个恒星星族的起源仍然是个谜。至于星系环境是否在它们的形成中起作用的问题仍然没有答案。在这种程度上,我们分析了两个经典的(> 10 Gyr老)大麦云球状星团,即NGC 1786和NGC 1898,使用哈勃太空望远镜的成像数据进行比较和对比,与古老的银河系球状星团,以评估其丰度变化之间可能存在的系统差异。我们计算了它们的红巨星分支宽度,减去金属丰度的影响,并将其与银河系球状星团的现有数据进行比较,将它们与初始和当前星团质量进行绘图。我们看到,这两个集群遵循相同的总趋势,银河系球状星团的,从不同的祖先遵循相同的总趋势,作为另一个,表明星系环境可能只发挥了次要作用,在形成多个恒星星族的球状星团。
2021-07-18 astro-ph.GA
On the star formation efficiencies and evolution of multiple stellar generations in Globular Clusters
通过对银河系球状星团(GGC)样本的连续恒星世代之间氦增强(Δ Y)的经验估计,我们唯一地约束了这些恒星系统中每个恒星世代的恒星形成效率。在我们的方法中,恒星形成效率是联系恒星世代的核心因素,因为它定义了它们的恒星质量和可用于进一步恒星形成的剩余质量,也确定了污染下一代恒星所需的物质数量。通过这种方式,恒星形成效率在这里被证明是完全定义的连续恒星世代之间的GC的He增强。我们的方法也对星团的演化产生了影响,因此考虑了恒星通过蒸发、潮汐相互作用和恒星演化而可能损失的情况。我们的重点是目前的质量比之间的连续恒星世代和目前的银河系球状星团的总质量。这样的考虑足以确定连续世代的恒星在球状星团中的相对比例。后者也直接依赖于三角洲Y的值,因此,他增强连续恒星世代之间的GGC的地方主要限制模型的恒星形成和演化的GC。
2019-06-07 astro-ph.GA
A Search for a Globular Cluster whose Passage through the Galactic Disk Could Induce the Formation of the Gould Belt
利用133个球状星团(GC)的最新运动学数据,分析了近1亿年来球状星团穿过银盘的位置分布。三个GC(NGC 6341,NGC 7078,和$ω$ Cen),它们穿越银河系盘的位置和古尔德带的轨迹之间的距离小于它们穿越时(分别为82,98,9600万年前)的日心距离的20%。对于每一个星团来说,这是它们倒数第二次穿越银河系圆盘,而不是最后一次。这三个GC中的任何一个通过圆盘的通道都可能引发古尔德带的形成。
2018-07-13 astro-ph.GA
SED Fitting of Globular Clusters in NGC 4874: Masses and Metallicities
针对NGC 4874中29个亮球状星团,利用HST十波段测光与E-MILES模板进行SED拟合,得到质量与金属丰度,并推断质光比在2-4之间,略高于银河系星团但属常规范围。
2025-08-05 astro-ph.GA
Globular cluster ages and their relation to high-redshift stellar cluster formation times from different globular cluster models
本研究首次并排比较六个球状星团形成模型,发现它们均能形成古老星团,但预测的年龄分布和形成红移存在差异,需未来巡天进一步验证。
2025-04-23 astro-ph.GA
Suppression of globular cluster formation in metal-poor gas clouds by Lyman-alpha radiation feedback
研究了Ly $α$辐射反馈对球状星团(GC)形成的影响.在这封信中,我们解析地推导了在Ly $α$辐射反馈下球形云中恒星形成效率(SFE)与金属丰度之间的关系。我们的模型表明,随着金属丰度的降低,SFE变小。在贫金属气体云中,Ly $α$光子被长时间捕获,并对气体施加强辐射力,导致恒星形成受到抑制。我们发现,在初始质量为$10^5~{\rm M}_\odot$,半径为5 pc的情况下,只有当金属丰度大于$\sim 10^{-2.5}~Z_{\odot}$时,才能形成束缚星团(SFE $\gtrsim$ 0.5)。我们的模型成功地再现了所观察到的GC金属丰度的下限。因此,我们认为,赖氨酸$α$辐射反馈可以理解GC的形成是必不可少的。
2018-01-31 astro-ph.GA
The Age-Metallicity-Specific Orbital Energy Relation for the Milky Way's Globular Cluster System Confirms the Importance of Accretion for Its Formation
球状星团可以在它们的宿主星系内部形成,在高红移时,气体密度较高,富含气体的合并是常见的。它们也可以在低质量星系内部形成,这些星系已经被吸积和潮汐破坏,留下它们的球状星团补充物与高质量晕结合在一起。我们认为,星系球状星团系统中年龄-金属丰度-特定轨道能量关系可以用来确定其起源。富含气体的合并应该产生紧密结合的系统,其中富含金属的集群比缺乏金属的集群年轻。球状星团形成于大质量盘中,然后分散成晕,它们的年龄和比轨道能量之间应该没有关系。吸积的球状星团应产生弱束缚系统,其中年龄和金属丰度相互相关,但与特定轨道能量呈负相关。我们使用精确的相对年龄,自洽的金属丰度,和基于空间的自行通知轨道表明,银河系的金属贫乏的球状星团系统位于一个平面中的年龄金属丰度特定的轨道能量空间。我们发现,相对年轻或贫金属的球状星团与银河系的结合较弱,而相对古老或富金属的球状星团与银河系的结合较紧密。虽然富含金属的球状星团可能是在原位或非原位形成的,但我们的研究结果表明,贫金属的星团是在银河系外的矮星系中形成的。我们预测,这种年龄之间的关系,金属丰度,和特定的轨道能量在$L^{*}$星系的球状星团系统是一个自然的结果星系形成的$Λ$ CDM宇宙。
2021-04-21 astro-ph.GA
Modeling Formation of Globular Clusters: Beacons of Galactic Star Formation
星系形成的现代流体动力学模拟能够准确地预测早期星系中巨大分子云聚集的速率和位置。这些星云中可能存在质量和大小与真正的球状星团相当的星团。我描述了当前国家的最先进的模拟,旨在了解集群质量函数和金属丰度分布的起源。球状星团系统的金属丰度双峰性是星系中冷气体的等级形成和逐渐减少的自然结果。球状星团的形成在红移z>3时最为显著,此时大质量星团可能贡献了所有星系恒星形成的20%。
2010-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular clusters and their contribution to the formation of the Galactic halo
这是一个“有偏见”的评论,因为我将展示最近的证据,通过GC中多个种群的新范例的镜头,看到球状星团(GC)对我们银河系晕的贡献。我将展示几个例子,其中多个种群的化学有助于回答热点问题,包括GC是否对晕圈种群有贡献以及有多少贡献,如果我们有GC-晕圈联系的证据,关于这种贡献的优点和缺点是什么。
2015-10-02 astro-ph.GA
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
On Synchronized Globular Cluster Formation over Supra-galactic Scales: A Virgo-Centaurus Group Connection
利用下一代室女座巡天观测数据,对与巨型椭圆星系NGC 4486相关的球状星团的综合色分布进行了多峰色模式的探测。这一特点是印在众所周知的双峰颜色分布的这些集群。值得注意的是,这种模式与以前基于HST高级相机室女座巡天测光的作品中发现的模式相似,在质量较小的室女座星系中。这一特性可以追溯到银河系中心半径的45弧分(217千秒差距)。这表明,室女座的球状星团的形成至少部分地受到由几个离散事件组成的集体过程的调节,这些事件在与星系团的大小相当的空间尺度上起作用。此外,在室女座超星系团外围的NGC 5128中存在类似的颜色图案,这对该现象的空间尺度提出了一个有趣的问题。导致颜色图案的过程的性质是未知的。然而,在早期宇宙中,与星系或亚星系团合并和SMBH活动有关的高能事件似乎是解释球状星团形成的最终增强/淬灭的可能候选者,反映在它们的综合颜色的调制中。据推测,这些事件也可能对室女座星系的整个恒星形成历史产生了影响。
2022-10-12 astro-ph.GA
Globular Cluster Formation and Evolution in the Context of Cosmological Galaxy Assembly: Open Questions
本文讨论了在宇宙学框架内星系形成和聚集过程中球状星团的形成和演化的一些关键问题。目前国家的最先进的观测和模拟的描述,我们简要地提到未来的研究方向。最古老的GC的年龄为$\ge$ 12.5 Gyr,形成于再电离时期。解决银河系GC的颜色星等图和直接成像的透镜原GC在z $\sim$ 6与JWST承诺进一步了解。已知球状星团中有多种恒星,它们的化学丰度各不相同。最近,在$\sim$ 2 Gyr古老的致密大质量星团中发现了这样的多星族。这表明在高红移和低红移下形成GC的共同的单一途径。GC的初始质量函数的形状仍然未知,但是对于大质量星系,幂律质量函数是有利的。最近在星系形成的背景下对GC形成的建模取得了重大进展,成功地再现了许多观测到的GC-星系标度关系。
2018-01-31 astro-ph.GA
Galactic Nuclei Formation Via Globular Cluster Merging
本文给出了一个由四个大质量球状星团组成的样本的完全自洽N体模拟的初步结果。星系团和星系的N体表象(总共N=1.5x10^6个粒子)允许以自然和自洽的方式包括动力学摩擦和潮汐相互作用。结果证实了球状星团的衰变和合并是形成/吸积致密核团簇的可行方案。具体而言:结果表明:(1)摩擦轨道的衰减比广义Krasekhar公式预测的快2倍;(2)先驱星系团在小于20个星系核穿越时间内发生合并;(3)NC组态至少在70个星系核穿越时间内保持准稳定。
2009-01-30 astro-ph.GA
Young Massive Clusters: Their Population Properties, Formation and Evolution, and Their Relation to the Ancient Globular Clusters
本文综述了年轻大质量星系团(YMC)的主要性质,包括它们的人口特性,特别是集中在河外星系团样本。我们讨论了潜在的偏见和警告,可以影响集群样本的建设,以及如何不完整的影响,可能会导致错误的结论,集群的长期生存。除了星系团的亮度、质量和年龄分布外,我们还讨论了星系团的大小分布和轮廓演化。我们还简要讨论了YMC内的恒星星族。最后一部分的审查集中在YMC和古老的球状星团之间的联系,无论它们是否是相关的对象,我们如何可以使用我们所知道的YMC的形成和演化,以了解如何形成的GC在早期宇宙和它们如何涉及到星系形成/演化。
2016-06-30 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
Constraining Globular Cluster Formation Through Studies of Young Massive Clusters - IV. Testing the Fast Rotating Massive Star Scenario
在球状星团中形成多个恒星星族的主要模型之一是“快速旋转大质量恒星”(FRMS)模型,即快速旋转大质量恒星的喷出物与恒星形成过程中遗留下来的原始物质混合,在高质量恒星的衰变盘中形成第二代恒星。这个模型的一个要求,至少在目前的形式下,是年轻的大质量(即原球状)星团在第一代恒星形成后的2000万年到3000万年内不能从星团中喷出恒星形成过程中未使用的气体和尘埃,也就是说,星团仍然嵌入在它形成的气体云中。在这里,我们测试这一预测进行了文献搜索年轻的大质量星系团在附近的星系,年龄小于20万年,没有嵌入。我们报告说,存在许多这样的星团,质量接近或明显超过10^6兆太阳,年龄在几百万年到1500万年之间,这表明即使是高质量的星团也能够在形成后的几百万年内清除其中的任何出生气体。此外,ESO~338-IG 04中的第23星团,其金属丰度低于一些被发现拥有多个恒星星族的银河系球状星团,这减轻了比较中金属丰度差异的任何潜在影响。这里报告的集群与财政资源管理系统设想方案的预期相矛盾,至少以目前的形式是这样。
2014-08-28 astro-ph.GA
The galactic acceleration scale is imprinted on globular cluster systems of early-type galaxies of most masses and on red and blue globular cluster subpopulations
本文利用Fornax星系团的观测数据,发现各质量早型星系的红蓝球状星团子群密度分布均呈折断幂律,且折断半径与星系加速度尺度a0半径高度吻合,证实了该尺度对星团系统的深刻影响。
2023-09-20 astro-ph.GA
Globular cluster systems and galaxy formation
球状星团是一个紧密的、受引力束缚的系统,由多达一百万颗恒星组成。银河系中的GC包含一些已知的最古老的恒星,并为我们银河系的早期形成和持续演化提供了重要线索。更一般地说,GC与所有类型和质量的星系有关,从低质量的矮星系到位于大质量星系团中心的最大质量的早期星系。GC系统显示出与其宿主星系的性质密切相关的一些性质。例如,星系中GC的总质量与其宿主星系的暗物质晕质量成线性比例。数值模拟正处于能够在宇宙学框架内解决球状星团形成问题的阶段。因此,GC将一系列尺度联系起来,从湍流气体云中恒星形成的物理学到星系及其暗物质的大尺度性质。在本章中,我们回顾了GC系统的一些基本观测方法,它们的一些关键观测特性,并描述了GC如何为它们的母星系的形成提供重要线索。
2020-03-09 astro-ph.GA
Study of the Influence of an Evolving Galactic Potential on the Orbital Properties of 152 Globular clusters with Data from the Gaia EDR3 Catalogue
利用Gaia EDR 3星表中的自行和Baumgardt and Vasiliev(2021)的平均距离,研究了银河系引力势的演化对152个球状星团轨道运动的影响。为了构建一个半宇宙演化模型势,改变银河系成分的质量和大小,我们使用了Haghi等人(2015)中描述的算法。采用的银河系轴对称三分量模型势包括一个球形凸起、一个扁平的Miyamoto-Nagai盘和一个球形Navarro-Frenk-White暗物质晕。我们比较了在静态和演化势中导出的球状星团的轨道参数,当向后积分5和12 Gyr的轨道时。我们第一次分别研究了银河系各组成部分的质量变化和大小变化的影响。组件的质量和大小的变化示出以相反的方式作用于轨道参数。在银心距离很小的情况下,这种影响得到了最大限度的补偿。遥远的球状星团和远心距较大的星团的轨道变化最大。我们表明,在时间尺度上的$-5$ ~陀螺仪的球状星团的轨道在一个潜在的情况下,不断变化的质量和大小的组件进行,平均而言,较小的变化相比,静态电位的情况下。这些变化符合由数据误差引起的统计不确定性的限度。因此,在这些时间尺度上,银河系的势能可以被认为是静态的。我们提供了静态和演化势下的球状星团轨道参数表。
2021-09-22 astro-ph.GA
Limits on Ionized Gas in M81's Globular Clusters
我们使用NSF的Karl G. Jansky超大阵列用于限制附近螺旋星系M81中206个球状星团(GC)中电离气体的质量。我们没有检测到的GC和施加一个典型的气体质量上限为550太阳质量(3西格玛)。这些发现与M81的GC演化有关。
2018-01-05 astro-ph.GA
The difference in metallicity distribution functions of halo stars and globular clusters as a function of galaxy type: A tracer of globular cluster formation and evolution
对巨型椭圆星系Cen A和旋涡星系M31晕中的球状星团(GC)和场星的观测表明,星团与恒星的数量比(“特定频率”)范围很大。星团与恒星的比率随着金属丰度的增加而减少,在所有的银河系中心半径上,其斜率似乎并不取决于半径。在矮星系中,GC也比场星平均更贫金属。这些观察结果表明,无论是团簇形成效率或团簇破坏率的金属丰度和环境的强烈依赖。我们的目标是解释这些趋势,考虑各种影响,可能会影响观察到的集群恒星比作为金属丰度,环境和宇宙学历史的函数。我们发现,无论是团簇形成效率和最大团簇质量的增加与金属丰度,所以他们不能解释所观察到的趋势。潮汐剥离和动力摩擦破坏GC破坏星系团在太小的范围内的银河中心半径。我们表明,集群破坏的潮汐冲击巨大的分子云在高密度的形成环境中的GC变得越来越有效,对高星系质量,因此,对高金属丰度。预测的星团与恒星的比率在高金属丰度的情况下会降低100-1000倍,并且应该只对银河系中心半径有微弱的依赖,这是由于星系合并过程中的轨道混合,与观测结果一致。所观察到的,强烈的依赖性的集群,恒星比的金属丰度和独立性的斜率对银河半径可以解释集群的破坏和星系的层次增长。因此,我们发现,金属度依赖的集群到星的比例并不反映GC的形成效率,但存活分数。(节录)
2017-06-03 astro-ph.GA
Recent Formation of a Spiral Disk Hosting Progenitor Globular Clusters at the center of the Perseus Brightest Cluster Galaxy: II. Progenitor Globular Clusters
我们讨论了Holtzman等(1992)在距英仙座星系团中心的巨大椭圆星系NGC 1275中心$\sim$ $5\,\rm kpc$半径范围内发现的超级星团(SSC)的性质和起源。我们表明,与随后从该星系中心发现的数量更多的SSC种群(直到$\sim$ $30\,\rm kpc$)相比,中心SSC种群的最大质量高出一个数量级,质量函数具有较浅的幂律斜率。此外,尽管外部SSC群体具有跨越几个$\rm Myr$到至少$\sim$ $1\,\rm Gyr$的年龄,但中心SSC群体具有强烈集中在$\sim$ $500 \rm \, Myr$周围的年龄,其中$\sim$ $100\,\rm Myr$的$1\,σ$分散。这些SSC与“中央螺旋”有着密切的空间和时间关系,后者的半径$\sim$ $5\,\rm kpc$也以NGC 1275为中心,特征恒星年龄为$\sim$ $150\,\rm Myr$(论文I)。我们认为,无论是中央SSC人口和中央螺旋形成的气体沉积的剩余冷却流,与SSC形成第一,其次是形成的恒星体的中央螺旋$\sim$ $300$ - $400\,\rm Myr$后。中心SSC群的年龄意味着它们能够承受NGC 1275中心附近非常强的潮汐场,使它们成为真正的祖先球状星团。显然,最近在一个巨大的椭圆星系的中心形成了一个包含祖先球状星团的螺旋盘。
2022-03-08 astro-ph.GA
Globular cluster formation in the context of galaxy formation and evolution
球状星团的形成是恒星和星系形成中尚未解决的主要问题之一。在过去的几十年里,在从各个方向限制GC形成的物理学方面取得了重要进展。在这篇综述中,我们讨论了最新的限制,从目前的GC人口的研究,年轻的大质量星系团(YMC)在本地宇宙的形成,和观察到的,大尺度条件的恒星和团簇形成在高红移星系。主要结论是,大规模的GC祖集群的形成仅限于高压环境中观察到的高红移和在当地宇宙的YMC形成的网站类似。然而,相应的高气体密度也导致有效的集群中断脉冲潮汐冲击,这限制了GCs祖集群的生存。因此,GC祖星系团的长期生存需要它们在短时间内迁移到宿主星系晕中。提出了在高红移时发生的频繁的星系合并促进了必要的星系团迁移。我们使用现有的观测和理论约束,以凝聚成一个连贯的图片GC形成,其中经常在高红移星系的恒星和团簇形成的领域的当前状态,自然会导致今天观察到的GC人口。
2015-09-09 astro-ph.GA
Constraining globular cluster formation through studies of young massive clusters - V. ALMA observations of clusters in the Antennae
一些解释球状星团(GC)内多个种群的形成假设要求年轻的大质量星团内有大量的冷气体,这是形成未来恒星的必要条件。在这篇论文中,我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)进行的深度观测,评估了银河系中3个年轻(5 - 2亿年)大质量(~10^6 Msun)星系团中分子气体的数量。没有发现与三个团簇中的任何一个相关的显著的CO(3- 2)发射。我们将这些星团中分子气体的上限设定为约1 × 10^5 Msun(或小于当前恒星质量的9%)。我们简要回顾了不同的情况下,提出多个情节的恒星形成,并讨论了他们的一些假设和影响。我们的研究结果是在紧张局势与GC形成的情况下,预计在年轻的大规模集群在这些年龄的冷气体的大型水库的预测。
2015-01-22 astro-ph.GA
Clues on the Missing Sources of Reionization from Self-consistent Modeling of Milky Way and Dwarf Galaxy Globular Clusters
球状星团是古老恒星形成的独特痕迹。我们通过模拟银河系类型星系的球状星团种群的形成和动力学演化,利用Via Lactea II模拟的合并树,确定了整个宇宙时间内球状星团的形成效率。所有的模型都被限制在再现孤立矮星中观测到的球状星团的比频率和初始质量函数。球状星团的轨道,然后计算在一个随时间变化的引力势后,他们无论是吸积从卫星晕或形成在原位,在银河系晕。我们发现,银心距离和球状星团的金属丰度分布是非常敏感的球状星团的形成效率的红移和晕质量的函数。我们最精确的模型揭示了球状星团形成效率在z~2和z~7-12处的两个明显的峰值,并且倾向于形成效率随着晕质量的减少而适度增加,这与反馈调节恒星形成的预期相反。这个模型精确地再现了银河系中球状星团的位置、速度、质量函数、金属丰度分布和年龄分布,并预测约40%的球状星团是在银河系晕内原位形成的,而其他约60%是从大约20个Vc > 30 km/s的卫星矮星系中吸积而来的,约29%或所有的球状星团是在红移z > 7时形成的。这些结果进一步加强了球状星团的形成是高红移星系中恒星形成的一种重要模式的观点,并可能在星系际介质的再电离中发挥重要作用
2014-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of globular clusters induced by external ultraviolet radiation II: Three-dimensional radiation hydrodynamics simulations
我们探讨了在紫外背景辐射下形成球状星团的可能性。长谷川等人的一维球对称辐射流体动力学(RHD)模拟表明,暴露在强烈紫外线辐射下的低质量(10^6-10^7太阳质量)气体云的坍缩,如果气体云以超音速的速度收缩,可能会导致像球状星团(GC)这样的致密星团的形成。然而,三维效应,如背景辐射的各向异性和气体云中的不均匀性,迄今为止还没有研究。在本文中,我们在半宇宙学的背景下进行三维RHD模拟,并重新考虑在强紫外辐射场中致密星团的形成。因此,我们发现,虽然各向异性的辐射场带来了一个细长的阴影中性气体,几乎球形的紧凑星团可以从“超音速下降”云产生,因为光离解辐射抑制形成的氢分子在阴影区域和该地区被压缩的紫外线加热的环境气体。由此产生的星团的性质与GC的性质相匹配。另一方面,在弱紫外辐射场中,由于电离光子的自屏蔽效应和正反馈作用,形成了以暗物质为主的低密度星团。因此,我们得出结论,在强紫外背景下的“超音速降落”是一个潜在的机制,形成GC。
2016-09-08 astro-ph.GA
Gravitational interactions between globular and open clusters: an introduction
从历史上看,人们一直认为球状星团和疏散星团从来没有相互作用。然而,最近的证据表明:球状星团通过磁盘可能能够扰动巨大的分子云(GMC)触发形成疏散星团和一些老的疏散星团可能与吸积球状星团。在这里,我们进一步探索球状星团和疏散星团之间可能存在的动力学联系,并认识到最明显的联系必须以引力相互作用的形式存在。如果疏散星团是从巨星系中诞生的,它们必须在相似的轨道上运动。如果我们接受球状星团可以与GMC相互作用,触发恒星形成,那么球状星团和疏散星团也必须相互作用。一致的,理论上的争论和观测上的证据都表明球状星团和疏散星团确实是相互作用的群体,它们之间的相互作用比通常认为的要普遍得多,特别是对于凸起/圆盘的物体。蒙特卡洛计算证实了这一结论。球状星团似乎不仅能够导致疏散星团的形成,而且更经常的是,它们的消亡。相对频繁的高速星团相遇或星团骚扰也可能导致长期的缓慢侵蚀和对所涉及球状星团的潮汐截断。有争议的物体FSR 1767(2 MASS-GC 04)可能是统计学上正在进行的交互的最佳示例。
2013-09-24 astro-ph.GA
Star-Forming Galaxies at z~2 and the Formation of the Metal-Rich Globular Cluster Population
我们研究了现在已知的z~2处恒星形成星系的关键组成部分--超级恒星形成团块(R~1-3 kpc; M~10^8-10^9.5 Msun)是否可能是当地观测到的古老球状星团种群的形成地点。我们发现,这些超级恒星形成团的恒星星族与当地富含金属的球状星团的恒星族非常匹配。此外,这个球状星团人口是已知的与星系的凸起/厚盘,我们表明,它的空间分布和运动学是一致的,与目前的理解组装的凸起和厚盘从超级恒星形成的团块在高红移。最后,假设这些团块中的恒星形成是分子云中局部恒星形成的放大版本,这种形成情景再现了观测到的富含金属的球状星团的数量和质谱。在高红移星系中观察到的湍流盘和星团盘与本地球状星团人口之间的联系为星系的几个主要组成部分提供了一个合理的共同进化场景:凸起,厚盘和球状星团人口之一。
2010-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intermediate-Mass Black Holes in Globular Cluster Systems
利用下一代甚大阵列(ngVLA),我们将对数百个球状星团系统中的中等质量黑洞(IMBH)进行全面的清点,距离为25 Mpc。IMBH的质量约为100至100,000太阳质量。在球状星团中发现它们将验证早期宇宙中种子黑洞的形成通道,并为引力波设施的事件预测提供信息。到达大量的球状星团是关键,因为Fragione等人(2018)预测只有百分之几的人会保留他们的引力波促进IMBH。
2018-06-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Extending the Globular Cluster System-Halo Mass Relation to the Lowest Galaxy Masses
具有晕质量$M_{200} \ge 10^{10} M_{\odot}$的高质量星系揭示了它们的球状星团(GC)系统质量与其宿主星系晕质量之间的显著的近线性关系。由于测量独立晕质量的困难,将这种关系扩展到矮星系的质量范围是有问题的。在这里,我们推导出新的晕质量的基础上恒星和HI气体运动学的样本附近的矮星系GC系统。我们发现,GC系统的质量-晕质量的关系,星系的GC人口持有从晕质量的$M_{200} \sim 10^{14} M_{\odot}$下降到低于$M_{200}$ $\sim 10^9 M_{\odot}$,虽然有一个大幅度增加,向低质量的散射。特别是,三个被充分研究的超扩散星系,与矮星一样的恒星质量,揭示了他们的GC晕质量比的范围很广。我们将我们的GC系统-晕质量关系与El Badry等人的最新模型进行了比较,发现他们的基准模型不能重现我们在低质量区域的数据。这可能表明GC的形成需要比他们的模型中假设的更有效,或者这可能是由于低质量晕中GC随机占据的开始。最后,我们简要地讨论了我们的低质量星系与GCs的恒星质量晕质量关系,我们建议附近的矮星系,GCs的搜索可能是富有成效的。
2018-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Globular cluster contributions to Galactic halo assembly
我讨论了寻找红巨星在银河系晕轻元素丰度类似于第二代球状星团恒星,并讨论了这样一个人口的影响球状星团形成模型和原位恒星形成和吸积之间的平衡组装的星系晕。
2012-11-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evolution of long-lived globular cluster stars IV. Initial helium content and white-dwarf properties
上下文球状星团中的恒星具有特殊的化学性质。一般来说,相关的氦富集预计会影响恒星的演化,以及低质量恒星,特别是白矮星(WD)的祖先。目标。我们研究了不同初始氦含量对白矮星的质量、成分和形成时间等性质的影响。结果在一个特定年龄的球状星团中,氦的富集意味着在一个特定阶段恒星的初始质量较低。从而导致到达冷却序列的白矮星质量减少。此外,氦的富集增加了白矮星的总质量和数量,并最终允许单个祖先的氦白矮星的存在。结论.用不同的方法在大多数球状星团中测定的低He富集对白矮星性质的影响可以忽略不计。然而,在少数显示出高He富集的球状星团中,这可能会显著影响白矮星的特征。在NGC 2808和半人马座ω中,氦的高度富集甚至导致了从单个富氦祖先形成氦白矮星。因此,研究高氦丰度球状星团中的白矮星质量域将为测量和约束氦丰度提供一种间接的方法。
2017-04-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Spectroscopic studies of stellar populations in globular clusters and field stars: implications for globular cluster and Milky Way halo formation
本文综述了球状星团中多个恒星星族的光谱研究结果。星团的初始质量是决定第二代星比例的最重要的参数。多重人口现象的起始阈值是1-3x10^5 MSun。核合成的影响,金属:Na/O和Mg/Al反相关性更广泛的金属贫比富金属的集群。大质量星系团是比小星系团更复杂系统,有几个种群具有不同的化学组成。在中等第二代恒星中观测到的高锂丰度强烈支持中等质量AGB星作为这类恒星的污染源;然而,极端第二代恒星的污染源很可能是快速旋转的大质量恒星或超大质量恒星,这些恒星通常没有可测量的锂。质量预算因子应该是集群质量的函数,并且仅在大规模集群中需要很大。
2019-08-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Globular cluster formation efficiencies from black-hole X-ray binary feedback
我们调查的情况下,反馈从黑洞X射线双星(BHXB)有时开始内部年轻的星团强超新星反馈之前。这些BHXB可以减少嵌入的年轻星团内的气体分数,同时保持维里平衡,这可能有助于球状星团(GC)保持约束时,超新星驱动的气体喷射随后发生。采用一个简单的玩具模型与BHXB人口模型的参数指导下,我们产生的GC形成效率与实验推断的值一致。BHXB形成的金属丰度依赖性可以自然地解释为什么GC形成效率在较低的金属丰度下较高。对于合理的假设,金属丰度的依赖,我们的玩具模型可以产生GC金属丰度双峰在某些星系没有双峰的场星金属丰度分布。
2015-08-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring the nature and synchronicity of early cluster formation in the Large Magellanic Cloud: II. Relative ages and distances for six ancient globular clusters
我们分析了哈勃太空望远镜在第23周期的GO-14164计划中观测到的大麦云星云中的六个球状星团。这是对大麦哲伦星系球状星团的最深入观测;它们的一致性有助于与银河系中的球状星团进行精确的比较。测量主序转折点相对于银河系球状星团模板的星等,可以确定星团的相对年龄,平均精度为8.4%,单个天体的精度可降至6%。我们发现,我们的LMC集群合奏的平均年龄是相同的银河系晕中最古老的贫金属集群的平均年龄为0.2 $\pm$ 0.4 Gyr。这提供了最敏感的测试日期的同步性最早的时代球状星团形成在两个独立的星系。水平分支的星等和次矮星拟合的主要序列,使我们能够确定每个集群的距离估计,并检查它们的几何分布在LMC。使用两种不同的方法,我们发现到LMC的平均距离为18.52 $\pm$ 0.05。
2017-07-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Did massive black holes in globular clusters initially satisfy galactic scaling relations?
星系中心的超大质量黑洞(SMBH,M_BH=10^6-10^11 Msun)的质量与宿主恒星椭球体的质量和速度色散有关。一个关键的问题是这些关系是如何产生的,以及它们在黑洞质量的范围内保持不变。据推测,中等质量黑洞(IMBH,M_BH=10^2-10^5 Msun)可能在SMBH的生长中起着重要作用。最近在银河系球状星团中发现了一些IMBH,但它们的质量与SMBH的星系标度关系不一致。在这封信中,我们得到的GC使用标准的分析演化模型,其中的自由参数是固定的独立约束的初始属性。我们发现,所观察到的IMBH质量最初遵循银河系SMBH标度关系,随后移动这些关系,由于其主机GC的动力学演化。本文最后简要讨论了大质量黑洞增长的不确定性及其可能的普遍性。
2013-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining globular cluster formation through studies of young massive clusters - II. A Single Stellar Population Young Massive Cluster in NGC 34
目前有两个相互竞争的方案来解释球状星团(GC)中恒星星族的起源。它们之间的主要区别在于是否在GC内发生了多个恒星形成事件。本文介绍了NGC 34 $(\sim10^7\mbox{ M}_\odot)$中的一个大质量年轻星团星团1的恒星形成史。我们使用DynBaS(一种光谱拟合算法)来检索SFH,发现星系团1与太阳金属丰度的单个恒星星族一致,其年龄为$100\pm30$ Myr,质量为$1.9\pm0.4\times10^7\mbox{ M}_\odot$。这些结果是在冲突的期望/预测的情况下,调用扩展或多个插曲内30- 100万年的初始恒星形成爆发的年轻大质量星团。
2014-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do Ultra-Diffuse Galaxies Follow the Globular Cluster-Halo Mass Relation?
本文利用大半径运动学拟合得到的独立晕质量考察5个超弥散及类超弥散星系,发现它们遵循GC数量–晕质量关系,却系统性偏离恒星质量–晕质量关系。
2025-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Origin of rotational kinematics in the globular cluster system of M31: A new clue to the bulge formation
我们认为M31中的球状星团系统(GCS)的旋转运动学可能是由过去的一次主要合并事件造成的,该事件可能形成了它的凸出部分。本文用数值方法研究了两个盘状星系合并残留物中的球状星团(GCs)的运动学性质。我们发现,在合并过程中形成的GCS可以显示出强烈的旋转运动学,最大旋转速度为140 - 170 km/s的合并轨道参数的一定范围内。我们还发现,一个旋转的恒星酒吧,这可以在形态上被确定为一个四方形的凸起,如果看到的边缘上,可以形成的模型,GCSs显示强烈的旋转运动学。因此,我们认为,在M31中观察到的旋转运动学的GC具有不同的金属丰度可以密切相关的古代主要合并事件。我们讨论了M31中旋转凸起/棒的形成是否可能是由于古老的合并。
2009-12-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Supersonic Project: Shining Light on SIGOs - a New Formation Channel for Globular Clusters
在宇宙的某些区域中存在着几乎不含暗物质成分的超音速诱导气体天体(SIRST),在重组时,重子和暗物质之间的相对速度不可忽略。使用{ \sc arepo}流体动力学模拟,我们发现这些物体内部的气体密度足够高,可以形成恒星。对在这些SIBs中形成的第一个星团的光度的估计表明,它们可能会在未来的HST和JWST观测中被观测到。此外,我们的模拟表明,SIRIOR位于一个独特的地方,在光度半径参数空间,这可以用来区分SIRIOR从暗物质托管气体系统的观测。最后,作为概念验证,我们在再电离之前模拟恒星形成,并将这些系统发展到当前的时代。我们发现,SIBs占据了类似的部分的大小半径参数空间的球状星团。这些结果表明,SIBs可能与现今的贫金属局部球状星团有关。由于重子和暗物质之间的相对速度在几个Mpc尺度上是相干的,我们预测,如果这是形成球状星团的主要机制,它们的丰度应该在这些尺度上有显着变化。
2019-05-24 astro-ph.CO astro-ph.GA