面向 JWST 观测的 47 Tucanae 星团项目：多个人群中的双星系统
太阳与恒星天体物理
2025-06-25 v1 星系天体物理
摘要
几乎所有星团都包含由拥有不同氦和轻元素丰度的星体组成的多个人群。这些人群包括第一人群星体，其化学组成类似于具有相同 [Fe/H] 的星际 halo 星体；而第二人群星体则表现为He和N丰度升高，同时O和C丰度降低。目前，关于星团多个人群形成与演化的最具挑战性的开放性问题之一是其形成机制。基于星团 N 体模拟的最新研究表明，双星系统的比例和特征可作为星团多个人群形成时段及其后续动力学演化的动态指示器。然而，多个人群中双星系统的发生率仍未得到充分研究。此外，现有的少数观测研究仅关注几个星团的明亮星体。本文利用 JWST 和 HST 获取的 47 Tucanae 星团的深层图像，探讨 M 型红矮星和明亮主序星中多个人群中双星系统的发生率。为实现此目标，我们使用紫外、可见和近红外滤光器构建光度图，以分离双星系统和多个人群。此外，我们将这些观测结果与大量模拟双星系统进行比较。在星团中心区域，第一人群星体中双星系统的发生率仅略高于第二人群星体。在外部区域，所研究的双星系统的绝大多数（>85%）由第一人群星体组成。结果与星团形成场景相符：第二人群星体在星团中心区域形成，形成一个紧凑而致密的恒星群体，位于更广泛的第一人群星体系统之内。
引用
@article{arxiv.2503.19214,
title = {A JWST project on 47 Tucanae. Binaries among multiple populations},
author = {A. P. Milone and A. F. Marino and M. Bernizzoni and F. Muratore and M. V. Legnardi and M. Barbieri and E. Bortolan and A. Bouras and J. Bruce and G. Cordoni and F. D'Antona and F. Dell'Agli and E. Dondoglio and I. M. Grimaldi and S. Jang and E. P. Lagioia and J. -W. Lee and S. Lionetto and A. Mohandasan and X. Pang and C. Pianta and M. Posenato and A. Renzini and M. Tailo and C. Ventura and P. Ventura and E. Vesperini and T. Ziliotto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19214},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 12 figures, accepted for publication in Astronomy & Astrophysics on March 25, 2025