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银河系球状星团的就地形成与吸积起源:一种新分类方法及其对星团形成的启示

星系天体物理 2023-09-29 v1

摘要

我们提出了一种对就地形成与吸积的球状星团(GCs)进行分类的新方案。该方案利用总能量 EE 和轨道角动量的 zz 分量,并使用 [Al/Fe] 丰度比进行校准。我们证明这种分类得到了具有不同空间、运动学和化学丰度分布的 GC 族群。就地形成的 GCs 分布在星系中心 10 kpc 内、与银河系盘对齐的扁平构型中,而吸积的 GCs 具有较宽的距离分布和接近球形的空间分布。就地与吸积的 GCs 具有不同的 [Fe/H]\rm [Fe/H] 分布,其中著名的双峰性仅存在于就地形成 GCs 的 metallicty 分布中。此外,吸积与就地形成的 GCs 在 [Al/Fe][Mg/Fe]\rm [Al/Fe]-[Mg/Fe] 丰度比平面上分离良好,并在年龄--[Fe/H]\rm [Fe/H] 平面上遵循不同的序列。我们分类中的就地形成 GCs 显示出清晰的盘自转加速特征——在中位数 [Fe/H]1.3÷1\rm [Fe/H]\approx -1.3\div -1 处中位数 VϕV_\phi 的增加,类似于就地场星中的自转加速。该特征标志着银河系盘的形成,根据 GC 年龄,其发生于约 11.712.711.7-12.7 亿年前(或 z3.15.3z\approx 3.1-5.3)。因此,金属丰度 [Fe/H]1.3\rm [Fe/H]\gtrsim -1.3 的就地形成 GCs 诞生于银河系盘中,而金属丰度更低的就地形成 GCs 诞生于星系演化早期、湍动的盘前阶段,并是其 Aurora 恒星成分的组成部分。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.15902,
  title  = {In-situ vs accreted Milky Way globular clusters: a new classification method and implications for cluster formation},
  author = {Vasily Belokurov and Andrey Kravtsov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.15902},
  year   = {2023}
}

备注

Submitted to MNRAS. Comments - in particular on the individual globular clusters you think we have misclassified - are welcome!