To investigate the dynamical properties of globular clusters, the surface brightness and kinematic data were collected and fitted to a family of lowered isothermal models called LIMEPY models. For 18 studied globular clusters, the amounts of concentration, truncation, and anisotropy were determined. In addition, the cluster mass, half-mass radius, distance, and mass-to-light ratio were also obtained. In general, LIMEPY models could describe these clusters well. Among these 18 clusters, NGC 5139, NGC 6388, and NGC 7078 were claimed to be candidates to host intermediate-mass black holes in literature. The models could not appropriately fit the central proper-motion velocity dispersion of NGC 5139 and the slope of proper-motion velocity-dispersion profile of NGC 6388. Thus, more dedicated models with intermediate-mass black holes or a group of stellar-mass black holes at cluster centers may need to be considered. Considering NGC 7078, our model with some degree of anisotropy can fit the data. Finally, the strong concentration-truncation anti-correlation and truncation-semimajor-axis correlation were revealed, which could be the observational imprint of the dynamical evolution of globular clusters.
Globular cluster number density profiles using Gaia DR2
利用Gaia DR 2的数据，我们研究了银河系球状星团样本的径向数密度分布。适当的运动用于准确的成员选择，特别是在集群的郊区至关重要。由于中心的严重拥挤，盖亚数据由来自HST和表面亮度测量的文献数据补充。这导致了81个星团，其完整的密度分布覆盖了每个星团的整个潮汐半径（及更远）。我们使用一组单质量模型，从国王和威尔逊模型，以广义降低等温石灰模型和最近推出的spes模型，允许列入潜在的逃生者的密度分布模型。我们发现，国王和威尔逊模型都太简单，完全再现的密度分布，国王（威尔逊）模型平均低估（高估）的径向范围的集群。从limepy模型得到的截断半径与基于星团质量及其轨道的Jacobi半径估计值相似。我们显示了明确的结构和环境参数之间的相关性，作为银心半径和积分亮度的函数。值得注意的是，潜在逃逸者的回收分数与集群的近心点半径，光度和集群浓度。半质量与Jacobi半径的比值也与截断参数和PE分数相关，显示了Roche叶填充的效果。
星团的表面亮度轮廓（SBPs）包含了有关星团动力学状态的宝贵信息。观察到的恒星星团，特别是球状星团的SBPs，是在良好的协议与预期的SBPs的等温球包含恒星的减少动能。然而，满足这些理论判据的组态的SBPs不能用解析公式唯一地表示，这阻碍了对观测到的星系团动力学状态的分析。为了克服这一缺点，使用最能代表理论模型的核心和晕特征的经验拟合公式已成为一种惯例。我们在这里提出了一个通用的代码，命名为nProFit，它允许拟合河外星团的表面亮度轮廓的理论星团，由King（1966）和Wilson（1975）的动力学模型定义。此外，我们还纳入了理论模型，导致在幂律表面亮度曲线所代表的埃尔森等。1987年。该代码返回基本的尺寸参数，如核心半径，半光半径和潮汐半径，以及动态相关的参数，如体积和表面密度分布，速度色散分布，总质量和结合能为用户固定的质光比。该代码在河外星系团动力学研究中的有用性已经在Cuevas-Otahola et al. 2020中得到了说明。该代码在用户端基于Python，但可以调用Pyraf和Fortran中的高级例程，现在可供公众使用。我们在安装包中提供了示例脚本和模拟集群作为用户指南。
