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疏散星团:时间尺度、核心坍缩与蓝离散星

太阳与恒星天体物理 2022-11-22 v1 星系天体物理

摘要

我们建立了一个数学模型以推导时间尺度及蓝离散星(BS星)的存在性。该模型基于在由半径定义的星团内、于某一时刻通过圆周的质量变化;这一质量穿越被转化为一个微分方程,可对给定半径(r)和确定时间(t)进行积分。由该方程可推导出不同时间尺度,使我们得出如下结论:不含蓝离散星(BS)的星团比含BS的星团更早消散。在含BS星的星团中,占据星团一半质量的区域大于无BS星团对应区域,但达到该区域所需时间更短。我们还借助此方程研究了星团恒星的核心坍缩以及浓度停止/保持的区域;该区域通过关系 c/chc/ch 来识别,其中 c=log(rt/rc)c=\log(rt/rc)ch=log(rc/rh)ch=\log(rc/rh)。这里 rt 和 rc 分别为潮汐半径与核心半径,rh 为聚集了星团一半质量的半径。该模型还使我们得出结论:星团中蓝离散星的数目遵循一个分布函数,其组分为弛豫时间与年龄之比(标记为 f\it f)以及一个因子(命名为 ϖ\varpi),它是BS起源的指示量;ϖ\varpi 随BS数目增加而增大,但限于\sim5.0。所述分布函数表示为 NBS\it NBS \sim f3\it f^3(1efϖ1\frac{1}{e^{\frac{f}{\varpi}}-1})。该函数的有效性通过将可用样本中所观测到的蓝离散星(BS)数目与预测数目相匹配来检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.10915,
  title  = {Open clusters: time-scales, core collapse and blue stragglers},
  author = {Félix Llorente de Andrés and Carmen Morales-Durán},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.10915},
  year   = {2022}
}