球状星团 NGC 6397 周围无明显潮汐尾的证据

在这项工作中，我们利用在 GPU 上执行的 $N$ 体模拟，追溯了类似于 NGC~6397 的球状星团（GC）在类银河系潮汐场中过去 10 Gyr 的动力学历史，并将我们模拟的星团与第三次 Gaia 早期数据发布的数据进行了比较。我们的模拟预测，与从数据中推断的结果相反，这样的星团应在超过 6 Gyr 前（即其生命周期的前三分之一刚过之后）就呈现出强且延展的潮汐尾，长度超过 1 kpc，并且在当前时刻应已大致瓦解。我们分析了每一项初始条件，例如初始质量和密度参数以及暗物质形状，并认为数据与模拟之间出现此种差异的最可能原因，与我们测试的每一个模型初始时都只考虑纯重子星团有关。我们讨论，如果我们的球状星团最初嵌埋在暗物质亚晕中，后者可充当保护包层，阻止发光物质的潮汐剥离，同时自身在星团演化过程中逐渐瓦解并被移除。这可以解释为何在 NGC~6397 中描述速度弥散所需暗物质极少，至少在几个半质量半径范围内如此。