松散球状星团已经发生坍缩了吗？

我们报告了一项令人惊讶的观测发现：球状星团 (GCs) 的低质量恒星全局质量函数 (GMF) 斜率与其中心集中参数 $c = \log(r_t/r_c)$（即潮汐半径与核心半径的对数比）之间存在相关性。该结果基于对 20 个银河系球状星团样本的分析，这些样本拥有来自深度 HST 或 VLT 数据的可靠 GMF 测量值，代表了整个银河系球状星团种群。虽然样本中所有高集中度的星团都具有陡峭的 GMF，但低集中度的星团往往具有较平坦的 GMF，表明它们已通过蒸发或潮汐剥离损失了许多恒星。未发现具有平坦 GMF 和高中心集中度的球状星团。这一发现似乎违反直觉，因为导致恒星蒸发并最终使星团瓦解的双体弛豫机制，同样应导致更高的中心密度甚至核心坍缩。因此，严重耗竭的球状星团应处于核心坍缩后状态，这与它们表现出的低集中度相矛盾。可以提出几种假设来解释这种观测趋势，但似乎没有一种完全令人满意。很可能，具有平坦 GMF 的球状星团拥有比其表面亮度分布所暗示的更致密、更小的核心，并且可能正处于坍缩过程中。因此，银河系中核心坍缩后星团的数量可能远多于目前的认知。