在星系模拟中建模星团族群的形成与演化

(删节版) 星团族群的形成与演化与星系环境相关。星团形成受星系尺度上的过程支配，而星团瓦解则由潮汐场驱动。在本文中，我们提出了一个自洽的星团族群形成与演化模型，该模型将N体/SPH星系演化代码与星团演化的半解析模型相结合。模型包括恒星形成、反馈、恒星演化，以及由双体弛豫和潮汐激波引起的星团瓦解。我们通过模拟一组9个孤立盘状星系和24个星系并合来应用该模型。讨论了这些模拟中单个星团的演化历史，以说明星团环境如何在时间和空间上变化。由此产生的瓦解率随时间和空间的变化影响了星团族群的特性。星团逃离其致密形成地点（“星团迁移”）与优先瓦解处于致密环境中的星团（“自然选择”）的综合效应意味着，星团族群的瓦解率平均值随星团年龄增加而降低。这影响了星团年龄分布的斜率，使其成为恒星形成率密度的函数。星系并合中星团的演化历史差异很大，并决定了哪些星团能在并合中幸存。这影响了并合过程中所有时刻幸存星团的年龄分布和位置。我们得出结论，考虑星团形成、瓦解和轨道历史之间的相互作用，能够对观测到的星团族群特性进行更精细的解释，从而扩展星团族群作为星系演化示踪物的作用。