利用 JWST 探测河外大质量星团中的多重恒星族
太阳与恒星天体物理
2019-09-11 v1 星系天体物理
摘要
通过光谱与测光在银河系球状星团以及麦哲伦云大质量中年和年老星团中发现多重恒星族，已使我们对这些天体形成的认识发生了重大改变。迄今为止，所提出的各种设想均无法定量解释单个星团中观测到的全部化学模式，而将多重星族的研究扩展到麦哲伦云之外可分辨的河外大质量星团将颇有益处，因为这能够调查并刻画不同环境与年龄范围内多重星族的存在。为此，詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope, JWST）可发挥重要作用。一方面，JWST 有望直接观测高红移的原球状星团候选体；另一方面，它有可能将已探测到多重星族的可分辨星团样本推至更远的距离。本文致力于这第二个目标。利用理论恒星光谱与恒星演化模型，我们研究了多重星族化学模式对 JWST 红外 NIRCam 滤光片合成星等的影响。我们确定了颜色 (F150W-F460M)、(F115W-F460M) 与伪色 C_{F150W,F460M,F115W}=(F150W-F460M)-(F460M-F115W)、C_{F150W,F277W,F115W}=(F150W-F277W)-(F277W-F115W) 可作为诊断量，揭示年老与中年星团红巨星支上多重星族的存在。利用 NIRCam 探测器可用的在线模拟器，我们估计——取决于曝光时间、所用滤光片具体组合，以及丰度变化幅度与星团 [Fe/H]——多重星族有可能在约 5Mpc 的距离（约 M83 星系群的距离）内被探测到。
引用
@article{arxiv.1908.02229,
title = {Detection of multiple stellar populations in extragalactic massive clusters with JWST},
author = {M. Salaris and S. Cassisi and A. Mucciarelli and D. Nardiello},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.02229},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 7 figures, Astronomy and Astrophysics "in press"