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球状星团飞掠导致的星流间隙

星系天体物理 2025-07-16 v1

摘要

细长的星流,例如由球状星团的潮汐瓦解产生的星流,长期以来一直被用作探测我们银河系引力势的探针,包括其可见物质和暗物质成分。特别是,沿着这些星流存在的低密度区域或间隙,通常被解释为是由于暗物质子晕的近距离经过所致。在这项工作中,我们研究了致密恒星系统(例如球状星团本身)的经过对星流造成的扰动,以检验它们是否也可能导致间隙的形成。我们特别关注对Palomar 5星流的研究,这是一个位于银河系晕中的著名球状星团,拥有特别长的潮汐尾。为此,我们使用粒子测试代码来模拟Palomar 5的潮汐尾在受到银河系引力场及其整个球状星团系统作用下的情况。我们的研究表明,Palomar 5的潮汐尾会受到其他星团近距离经过的强烈扰动,特别是NGC 2808、NGC 7078、NGC 104,并且这些扰动会诱导在潮汐尾中形成间隙。这些结果表明,球状星团能够在星流中产生间隙——正如其他工作已证明的,其他重子成分如巨分子云和银河系棒也能做到这一点。因此,在试图构建银河系内暗物质子晕的分布函数时,必须纳入球状星团对间隙的贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03941,
  title  = {Gaps in stellar streams as a result of globular cluster fly-bys},
  author = {Salvatore Ferrone and Marco Montuori and Paola Di Matteo and Alessandra Mastrobuono-Battisti and Rodrigo Ibata and Paolo Bianchini and Sergey Khoperskov and Nicolas Leclerc and Clement Hottier and Eliot Stein and David Valls-Gabaud and Owain N. Snaith and Misha Haywood},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03941},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 8 figures, 17 appendix pages