大质量恒星与球状星团形成

我们首先提出化学动力学模拟，以研究大质量恒星的星风如何影响正在形成的球状星团 (GCs) 的早期动力学和化学演化。在我们的数值模型中，球状星团形成于湍流、高密度的巨分子云 (GMCs) 中，这些分子云嵌入在高红移处的大质量暗物质晕中。我们展示了高密度、紧凑的恒星系统是如何在恒星形成相关的物理过程及其宿主晕的潮汐场共同影响下从 GMCs 中形成的。我们还表明，大质量恒星的星风对形成球状星团的 GMCs 造成的化学污染，可能导致球状星团中恒星轻元素（如 C、N 和 O）的星间丰度不均匀性。具有标准初始质量函数 (IMF) 的当前模型也显示了 C-N 反相关，即球状星团中 [C/Fe] 较小的恒星具有较大的 [N/Fe]。虽然这些结果暗示大质量恒星的星风对形成球状星团的 GMCs 的“自污染”可能导致球状星团的丰度不均匀性，但具有不同参数和标准 IMF 的当前模型未能展示出在某些球状星团（如 NGC 6752）中观测到的 [N/Fe] ~ 0.8 的富氮恒星。我们在球状星团形成 GMCs 中大质量恒星形成先于低质量恒星形成的背景下（“双模恒星形成情景”）讨论了这一明显的失败。我们还表明，虽然几乎所有恒星（~97%）显示出约 0.24 的正常 He 丰度 (Y)，但在某些模型中，后来在 GMCs 中形成的一些恒星的 Y 可高达约 0.3。然而，对于大多数模型，发现 Y >0.26 的富氦恒星的数分数很小（~10^-3）。