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中等年龄星团的扩展主序转折:转折宽度与早期逃逸速度的相关性

太阳与恒星天体物理 2014-11-25 v3 星系天体物理

摘要

我们展示了麦哲伦云中 18 个中等年龄(10-20 亿年)星团(质量受限样本)的深度哈勃太空望远镜成像的色 - 星等图分析,其中包括 8 个新获取数据的星团。我们发现样本中的all{\it all}星团都具有扩展主序转折 (eMSTO) 区域,其宽度无法用简单恒星种群(包括未分辨的双星)来解释。MSTO 的半高全宽 (FWHM) 表明年龄散布为 2-5.5 亿年。我们评估了有无初始质量分层的星团动力学演化。我们的主要结果是:(1) eMSTO 星团中次级红团簇 (RC) 中的红团簇恒星比例,与具有伪年龄 1.35\leq 1.35 Gyr 的 MSTO 恒星比例成比例;(2) eMSTO 星团的伪年龄分布宽度与其中心逃逸速度 vescv_{\rm esc} 相关,无论是当前还是在 10 Myr 的年龄时。我们发现这两个结果不太可能是由交互双星效应或恒星自转速度范围造成的。因此,我们认为 eMSTO 现象主要是由星团内延长的恒星形成引起的;(3) 我们发现对于all{\it all}具有 eMSTO 的星团,其逃逸速度 vesc15v_{\rm esc} \geq 15 km/s 至少持续到 1 亿年的年龄,而对于两个同年龄段但不显示 eMSTO 的低质量星团,其在所有年龄段的 vesc12v_{\rm esc} \leq 12 km/s。我们认为 eMSTO 仅发生在那些早期逃逸速度高于提供第二代恒星形成物质的恒星风速度的星团中。12-15 km/s 的阈值与文献中中等质量 AGB 星的恒星风速度一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.3840,
  title  = {Extended Main Sequence Turnoffs in Intermediate-Age Star Clusters: A Correlation Between Turnoff Width and Early Escape Velocity},
  author = {Paul Goudfrooij and Leo Girardi and Vera Kozhurina-Platais and Jason S. Kalirai and Imants Platais and Thomas H. Puzia and Matteo Correnti and Alessandro Bressan and Rupali Chandar and Leandro Kerber and Paola Marigo and Stefano Rubele},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.3840},
  year   = {2014}
}

备注

21 pages in emulateapj LaTeX style, incl. 12 figures, 5 tables, published in ApJ