不同半径潮汐受限星团的寿命
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们利用解析预测和直接 N 体模拟，研究了在潮汐场中具有不同半径的星团的逃逸率 dN/dt。我们发现 dN/dt 取决于比值 R=r_h/r_j，其中 r_h 为半质量半径，r_j 为零速度面半径。对于 R>0.05 的“潮汐区”，dN/dt 几乎不依赖于 R。一阶近似下，这是因为每个弛豫时间 t_rh 内的逃逸者比例大致按 R^1.5 缩放，从而抵消了 t_rh 中的 r_h^1.5 项。对于 R<0.05 的“孤立区”，dN/dt 按 R^-1.5 缩放。初始 R_i 位于潮汐区的星团将在该区域内完全瓦解，其瓦解时间 t_dis 对初始 r_h 不敏感。我们预测，初始 R_i<0.05 的星团在最终瓦解前总会膨胀至潮汐区。其 t_dis 对 R_i 的依赖关系比假设 t_dis 为 t_rh 常数倍时的预期更为平缓。对于 R_i 的合理取值，由于 R_i 的变化导致的寿命差异小于 1.5 倍。这意味着球状星团的“生存”图应允许更多小质量星团存活。我们指出，基于我们的结果，无法通过幂律初始质量函数的动力学演化来解释球状星团系统普遍存在的峰值质量函数，因为峰值将出现在星系外围的较低质量处。最后，我们的结果表明，在潮汐区，t_dis 按 N^0.65/w 缩放，其中 w 为星团在宿主星系中的角频率。[摘要已缩写]
引用
@article{arxiv.0806.2327,
title = {Lifetimes of tidally limited star clusters with different radii},
author = {M. Gieles and H. Baumgardt},
journal= {arXiv preprint arXiv:0806.2327},
year = {2009}
}