论古老球状星团的诞生质量

Charlie Conroy

doi:10.1088/0004-637X/758/1/21

论古老球状星团的诞生质量

星系天体物理 2015-05-27 v2 宇宙学与河外天体物理

作者: Charlie Conroy

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摘要

迄今为止研究的所有球状星团(GCs)都显示出其内部轻元素丰度变化的证据。这些变化被解释为 GCs 内存在多次恒星形成事件的证据,其中后续事件至少部分由第一代恒星的 AGB 星抛射物提供燃料。这个看似合理的图景产生的一个主要难题是,观测到的与第二次恒星形成事件相关的恒星比例远大于标准 IMF 的预期。本研究通过模拟 20 个银河系 GCs 中观测到的 [Na/Fe] 与 [O/Fe] 之间的反相关关系来探讨这一矛盾。如果保留的 AGB 抛射物的丰度模式在固定 [Fe/H] 下不依赖于 GC 质量,那么发现当前 GC 恒星质量中由纯 AGB 抛射物组成的比例 f_p 与 GC 质量之间存在强相关。该比例从低质量(10^4.5 Msun)时的 0.20 变化到高质量(10^6.5 Msun)时的 0.45。与纯 AGB 抛射物相关的质量比例直接关系到星团诞生时的总质量;因此可以推导出初始恒星质量与当前恒星质量之比。假设恒星形成效率为 50%,观测到的 Na-O 反相关关系意味着 GCs 在诞生时的质量至少是现在的 10-20 倍。这些因子是下限,因为任何同等移除第一代和第二代恒星的质量损失机制都会使 f_p 保持不变。f_p 的质量依赖性可能源于较低质量的 GCs 无法保留第一代恒星的所有 AGB 抛射物。对中等年龄 LMC 星团元素丰度的最新观测被重新解释,并显示与这一基本情景一致。目前对这些趋势缺乏令人信服的解释。

关键词

球状星团多星族 AGB 抛射物 Na-O 反相关初始质量函数质量损失 LMC 星团

引用

@article{arxiv.1101.2208,
  title  = {On The Birth Masses of the Ancient Globular Clusters},
  author = {Charlie Conroy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1101.2208},
  year   = {2015}
}

备注

13 pages, 5 figures, ApJ accepted

论古老球状星团的诞生质量

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关键词

引用

备注

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