发表机构
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS; Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona; Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC); Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo; Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze; Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg(巴黎天文台,PSL大学,索邦大学,巴黎西岱大学,塞吉-蓬图瓦兹大学,法国国家科学研究中心; 巴塞罗那大学宇宙科学研究所; 加泰罗尼亚空间研究所; 东京大学 Kavli 宇宙物质起源研究机构(世界顶尖学术中心); 佛罗伦萨大学物理与天文学系; 斯特拉斯堡大学,法国国家科学研究中心,斯特拉斯堡天文台)
机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。AI 中文总结
通过模拟棒共振对GSE碎片和ωCen角动量能量的影响,发现3:2共振可在棒寿命内剥离ωCen,结合富氮恒星走廊和化学证据,支持ωCen为GSE核星团且化学趋势属星团尺度问题。
AI 中文摘要
我们检验了Laporte \\& Orkney提出的观点,即$\omega$ Centauri($\omega$Cen)是Gaia-香肠-恩克拉多斯星系(GSE)的中心核星团,并因棒的扰动而被剥离。我们在随时间演化的棒势中运行了一系列模拟,采用Portail等人给出的当前模式速度$\Omega_{b}=39\pm3.5\\,\rm{km\\,s^{-1}\\,kpc^{-1}}$和减速速率$\dot{\Omega}_{\rm b}= 4.5 \pm 1.4 \\,\rm{km \\,s^{-1}\\,kpc^{-1}\\, Gyr^{-1}}$,以研究棒共振如何调节GSE碎片和$\omega$Cen在$(E,L_{z})$空间中的角动量和能量。我们发现逆行$3:2$共振能够在$\Delta t\approx 0.5-1\\,\rm{Gyr}$的时间尺度内造成$\Delta E\approx0.4\times10^{5}\\,\rm{km^{2}\\, s^{-2}}$、$\Delta L_{z}\approx0.3-0.5\times10^{3}\\, \rm{km \\, s^{-1}\\, kpc^{-1}}$的变化,这远在棒的寿命$t_{\rm{bar}}\approx10-8\\,\rm{Gyr}$之内。这些结果与势能或建模的选择无关。我们发现了一组金属丰度在$-2.0<[\rm{Fe/H}]<-1.0$且铝丰度增强与$\omega$Cen一致的富氮恒星样本。在$(E,L_{z})$空间中,该图揭示了一条拖尾的富氮恒星走廊,聚集在连接$\omega$Cen与GSE碎片质心的区域,与$\omega$Cen过去的预测轨迹相匹配。这提供了迄今最有力的证据,表明$\omega$Cen是GSE的核星团。利用M54和$\omega$Cen的化学组成,我们展示了第一代和第二代恒星均不遵循普遍的星系尺度化学富集趋势。这是经验证据,表明球状星团的化学趋势是星团尺度上的物理问题,而非星系尺度的问题。
英文摘要
We test the idea proposed by Laporte \& Orkney that $ω$ Centauri ($ω$Cen) is the central nuclear star cluster of the Gaia-Sausage-Enceladus galaxy (GSE) which got dislodged by the bar. We run a series of simulations in time-evolving bar potentials with present-day pattern speeds within Portail et al's $Ω_{b}=39\pm3.5\,\rm{km\,s^{-1}\,kpc^{-1}}$ and rate of slow-down $\dotΩ_{\rm b}= 4.5 \pm 1.4 \,\rm{km \,s^{-1}\,kpc^{-1}\, Gyr^{-1}}$ to study how bar resonances modulate the angular momentum and energies of both GSE-debris and $ω$Cen's location in $(E,L_{z})$ space. We find that the retrograde $3:2$ resonance is capable of inflicting changes of $ΔE\approx0.4\times10^{5}\,\rm{km^{2}\, s^{-2}}$, $ΔL_{z}\approx0.3-0.5\times10^{3}\, \rm{km \, s^{-1}\, kpc^{-1}}$ within timescales of $Δt\approx 0.5-1\,\rm{Gyr}$, well within the bar's lifespan $t_{\rm{bar}}\approx10-8\,\rm{Gyr}$. These results are independent of the choice of potential or modelling. We uncover a sample of N-rich stars with metallicities $-2.0<[\rm{Fe/H}]<-1.0$ and aluminium enrichments consistent with $ω$Cen. In ($E,L_{z}$) space, the map reveals a corridor of trailing N-rich stars clustered about the region connecting $ω$Cen to the GSE's debris centroid, matching $ω$Cen's past predicted track. This provides the best evidence yet that $ω$Cen is the nuclear star cluster of the GSE. Using M54 and $ω$Cen's chemistry we show that neither first nor second generations follow general galaxy-wide scale chemical enrichment trends. This is empirical evidence that GC chemical trends are a cluster-scale physics problem, not a galaxy-wide one.
Comments15 pages, 12 figures, submitted to MNRAS. Comments welcome