M5 (NGC 5904) 多重星族的形成

借助新的 Ca-CN-CH-NH 测光,我们重新研究球状星团(GC)M5。我们发现 M5 是一个金属丰度弥散很小的单金属性球状星团。我们的碳丰度显示,M5 中碳耗竭、氮增强的 CN-s 星族的 $\sigma$[C/Fe] 对单一星族而言显著偏大。我们的新分析揭示,M5 的 CN-s 星族可由两个星族很好描述:CN-s$_{\rm I}$ 为主要 CN-s 成分,具有中等碳与氮丰度;CN-s$_{\rm E}$ 具有最贫碳与最富氮丰度。我们发现 CN-s$_{\rm E}$ 较其他成分显著更中心集聚,而 CN-w 与 CN-s$_{\rm I}$ 具有相似的累积径向分布。红巨星支隆起 $V$ 星等——单金属性星族中的氦丰度指标——在各星族中似乎与其平均碳丰度相关,表明碳丰度与氦丰度反相关。我们提出,CN-s$_{\rm E}$ 形成于经历高温质子俘获过程的气体,该气体位于 M5 原星团最内区,处於致密环境密度中。此后不久,CN-s$_{\rm I}$ 形成于更外延区域中由原始气体稀释而来的气体,与他人当前数值模拟的发展一致。