作为球状星团动力学示踪体的双星 II. 双星比例径向分布的演化

球状星团中多个恒星族群所占据的独特动力学环境在星团演化的许多方面发挥着重要作用,包括双星的动力学。近期对银河系球状星团的观测分析揭示了双星比例的双峰径向趋势:双星比例在星团的中心和外围区域均有所增加,而在星团的中间区域出现明显的最小值。在本文中,我们研究了这一特征的动力学起源以及在整个星团生命周期的大部分时间内维持这种双峰性的机制。我们利用一系列蒙特卡洛模拟,跟踪单族群和多族群球状星团的长期动力学演化。我们研究了质量分层和双星瓦解如何协同作用产生双峰分布,并表明虽然单族群星团可以短暂产生类似的分布,但这种效应是微弱且短暂的。相反,我们表明与多个恒星族群存在相关的结构特性显著增强并维持了双峰性。我们还表明,长期动力学演化的效应驱动了星团动力学年龄与双星比例最小值径向位置之间的广泛关系,该位置随时间趋于向外迁移。总的来说,我们的结果强烈表明,多族群球状星团的典型多尺度结构(最初表现为嵌入在更扩展的第一族群系统中的致密、中心集中的第二族群恒星子系统)在观测到的双峰分布的起源中起着关键作用,并进一步证明了双星作为球状星团形成和动力学演化动力学示踪体的分析能力。