等级成团宇宙学中的球状星团形成
摘要
我们利用高分辨率宇宙学模拟研究了银河系大小星系中球状星团的形成。我们模型中的星团形成于高红移星系气体盘中的超巨分子云的致密核心。星团的属性使用基于物理的等温云塌缩子网格模型进行估计。模拟中的第一个星团形成于 z~12，而我们推测球状星团形成的最佳条件出现在 z~3-5。大多数星团形成于维里质量 >10^9 M_sun 的祖先星系中，星团群的总质量与其宿主星系的质量强相关，星系重子中约 2×10^-4 以球状星团形式存在。此外，给定区域中球状星团群的质量和最大星团质量与局部平均恒星形成率强相关。我们发现模拟中识别的星团群的质量、大小和金属丰度分布与银河系球状星团的相应分布非常相似。我们没有发现老年星团存在清晰的质量-金属丰度或年龄-金属丰度相关性。零龄星团质量函数可以用幂律 dN/dM ~ M^-alpha 近似，alpha~2，这与星暴星系中年轻星团的质量函数一致。然而，零龄质量函数的形状可能更好地由峰值在 ~10^3 M_sun 的对数正态分布的高质量尾来描述。我们详细讨论了球状星团质量函数的起源、普适性和动力学演化。我们的结果表明，在 LCDM 宇宙学中，具有与观测星团相似性质的球状星团可以在 z>~3 的年轻致密气体盘中自然形成。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0305199,
title = {Formation of globular clusters in hierarchical cosmology},
author = {Andrey V. Kravtsov and Oleg Y. Gnedin},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0305199},
year = {2008}
}
备注
accepted for publication in ApJ, added discussion of alternative subgrid models + several significant changes to the text, 18 pages, 13 figures, LaTeX (uses emulateapj5.sty), version with high-resolution figures is available at http://astro.uchicago.edu/~andrey/papers/gc1/