层级宇宙中球状星团的起源

我们给出了球状星团（GCs）形成过程的端到端描述，将星系晕内其形成与动力学演化的处理与最先进的星系形成半解析模拟相结合。我们的方法使我们能够获得精细的统计量来研究星系环境与并合历史的影响，同时仍允许对星团物理参数空间的高效探索。我们的参考模型同时包含了星系并合期间高效的星团瓦解，以及GCs在星系势场中动力学摩擦的模型，准确再现了观测到的GCs总质量与母晕质量之间的相关性。预测在低晕质量处偏离线性，这由对形态类型的强烈依赖所驱动：核球主导的星系往往比相似恒星质量的较晚型对应星系宿主更大的GCs质量。尽管在考虑的最低晕质量处差异的显著性可能受分辨率影响，但这是我们模型的稳健预测，并代表了星团从盘向晕的迁移由星系并合触发的假设的自然结果。我们的模型需要GC半径的环境依赖性，以再现银河系中观测到的低质量端GCs质量分布。在GC质量$>10^6\,\mathrm{M}_\odot$处，由于对动力学摩擦处理过于激进，我们的模型预测的GCs数量少于观测。银河系GCs的金属丰度分布被我们的模型很好再现，尽管其预测的GCs系统比观测更年轻。我们认为这进一步证明了银河系恒星形成的异常早期性。