具有切向各向异性速度分布的星团动力学

近期HST和Gaia的高精度观测使得对星团(SC)内部运动学以及运动学性质对恒星质量依赖性的新研究成为可能。这些研究提出了关于自引力恒星系统动力学演化的新问题。我们旨在发展一个更完整的理论理解，以阐明恒星的各种运动学性质如何影响其宿主星团的整体动力学演化。我们对具有各向同性、径向各向异性和切向各向异性初始速度分布的星团进行了N体模拟。我们还研究了外部银河潮汐场的影响。我们发现了三个主要结果。首先，与传统的各向同性情况相比，切向各向异性模型中的弛豫过程加速，而与我们先前的研究一致，径向各向异性模型中的弛豫过程变慢。这导致了，例如，切向模型中心区域更快的质量分层或更早的核心坍缩。其次，尽管所有星团在几个弛豫时间后在内区都变得各向同性，但我们观察到外区各向异性轮廓演化的差异——所有潮汐充满模型在外区获得切向各向异性，而欠充满模型则变得径向各向异性。第三，我们观察到向能量均分(EEP)演化的不同速率。虽然所有星团在其内区都向EEP演化（与充满因子无关），但切向各向异性和各向同性模型的外区则向“反向”EEP演化（即高质量恒星具有比低质量恒星更高的速度弥散）。这种反转的程度（空间和时间上）可归因于初始速度各向异性——它随着切向各向异性的增加而增大，随着径向各向异性的增加而减小。