中文

MOCCA 球状星团模型中的多重恒星族群:由强动力学相互作用驱动的原初红巨星恒星的瞬时空间超聚集

星系天体物理 2025-06-04 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

近期发现表明,在某些银河系球状星团(GCs)中,原初红巨星支(RGB)恒星比富集 RGB 恒星更向中心聚集。这与大多数多重族群形成模型相矛盾,后者预测富集族群 2P 最初应比原初族群 1P 更聚集。我们分析了一个在 13 Gyr 时表现出 1P RGB 恒星空间聚集度高于 2P RGB 恒星的 MOCCA GC 模型。MOCCA 模型假设渐近巨星支(AGB)污染模型,其中 2P 恒星最初比 1P 恒星更聚集。我们的结果表明,多重族群的空间分布及其运动学在很大程度上是由动力学相互作用塑造的。这些相互作用优先将 2P RGB 前身星从中心区域抛射出去,导致 1P RGB 恒星在晚期出现瞬时超聚集。这一效应对于当前质量为几 105M10^5 M_{\odot}、仅保留了约 10 - 20 percent 初始质量的 GCs 尤为显著。由于黑洞子系统的加热,这类星团可能表现出动力学年轻的特征,即使它们已经历了显著的质量损失和动力学演化。此外,这些星团中 RGB 恒星数量相对较少,这表明仅从 RGB 恒星解释多重族群的空间分布可能会导致关于 2P 和 1P 整体分布的偏差结论。1P 相对于 2P 的表观超聚集很可能是由强动力学相互作用优先移除 2P RGB 前身星所驱动的瞬时效应。基于 AGB 模型的多重恒星族群 MOCCA 模型可能解释在某些银河系 GCs(如 NGC 3201 和 NGC 6101)中观测到的异常特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.17162,
  title  = {Multiple stellar populations in MOCCA globular cluster models: Transient spatial over-concentration of pristine red giant stars driven by strong dynamical encounters},
  author = {M. Giersz and A. Askar and A Hypki and J. Hong and G. Wiktorowicz and L. Hellström},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17162},
  year   = {2025}
}

备注

7 pages, 6 figures, accepted to A&A letters