球状星团中能量均分的新审视

双星相互作用在球状星团（GCs）长期演化过程中对其结构和动力学性质的形成起着主要作用。特别地，GCs演化趋向于部分能量均分状态，这导致其特征运动学具有质量依赖性。通过使用一组在准孤立状态下演化的蒙特卡洛星团模拟，我们表明速度弥散的质量依赖 $\sigma(m)$ 可以用指数函数 $\sigma^2\propto \exp(-m/m_\mathrm{eq})$ 来描述，其中参数 $m_\mathrm{eq}$ 量化了系统部分能量均分的程度。这一简单参数化成功捕捉了较低和较高恒星质量处速度弥散的行为，即系统预期接近完全能量均分的区域。我们发现GC达到的能量均分程度与其动力学状态之间存在紧密关联，表明年龄大于约20个核心弛豫时间的星团已达到最大能量均分程度。这种均分—动力学状态关系可作为一种工具，通过 $m_\mathrm{eq}$ 参数的运动学测量来表征星团的弛豫条件。反之，仅基于测光测量了解弛豫时间，就可以预测运动学的质量依赖性。此外，任何与该紧密关系的偏离都可用作探测星团特殊动力学历史的探针。最后，我们的新方法对于解释最先进的 Hubble Space Telescope 自行数据具有重要意义，这些数据现在可以测量运动学的质量依赖性，并且对于考虑多质量组分和质量分层的建模技术的应用也很重要。