宇宙学时间尺度上的银河系球状星团。III. 相互作用率
星系天体物理
2023-10-11 v1
摘要
目的。我们对银河系球状星团轨道结构进行自洽动力学演化，从而估计星团之间可能的和可能的近距离经过甚至碰撞。方法。我们使用自研的高阶 N 体并行动力学 phi-GPU 代码，在 10 Gyr 回溯时间内重现了 147 个球状星团的轨道。初始条件（现时刻的三坐标与三速度）取自 Gaia DR3 星表。星系由来自 IllustrisTNG-100 的五个外势表示，其盘与晕组分的质量与尺寸类似于当前银河系的物理值。结果。我们给出了累积近距离经过率的统计分析：在五个外势各自情况下，每十亿年约有十次相对距离短于 50 pc 的近距离经过。我们给出了 22 个概率良好的最可靠碰撞对。例如：Terzan 4 与 Terzan 2（49%）、Terzan 4 与 NGC 6624（44%）、Terzan 4 与 Terzan 5（40%）、Terzan 4 与 NGC 6440（40%）、以及 Terzan 4 与 Liller 1（42%）。在碰撞意义上最活跃的球状星团是 Terzan 4，其平均有 5.65 次碰撞事件（对所有 1000 个独立初始条件实现取平均）。多数碰撞位于银盘内并形成两个环状结构。第一个环状结构在 1 kpc 处碰撞数密度最高，第二个结构在 2 kpc 处达到最大。结论。基于我们的数值模拟，我们可以得出结论：数十个银河系球状星团在其生命周期内可能经历一些近距离相遇甚至可能的碰撞，这会显著影响其各自动力学演化，并可能甚至影响其恒星成分。
引用
@article{arxiv.2308.12699,
title = {Milky Way globular clusters on cosmological timescales. III. Interaction rates},
author = {Maryna Ishchenko and Margaryta Sobolenko and Peter Berczik and Chingis Omarov and Olexander Sobodar and Mukhagali Kalambay and Denis Yurin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12699},
year = {2023}
}
备注
11 pages, 9 figures, 3 tables, accepted for publication in Astronomy and Astrophysics