中文

球状星团中多重星族的相空间混合

星系天体物理 2025-07-02 v1

摘要

背景:球状星团(GC)拥有多重星族,其特征是多种轻元素丰度的变化。在许多情况下,这些星族还显示出空间和/或运动学上的差异,这些差异的强度因星团而异,并倾向于随着星团的动力学年龄增长而减小。目标:在这项工作中,我们旨在研究多重星族的动力学混合,并在混合过程的理论方面与量化星族空间聚集度和速度各向异性差异的各种观测参数之间建立联系。方法:我们通过一组数值模拟中星族在能量和角动量相空间中的分布来追踪多重星族的动力学混合,并量化其动力学混合程度的演化。结果:我们展示了由星族相空间分布的内在差异所追踪的动力学混合程度。我们将相空间中的差异与描述星族结构和运动学差异中混合程度的三个可观测量进行比较:A+A^{+},文献中常用于空间差异;以及我们引入的两个新参数,ΔAβ\Delta A_{\beta},用于追踪速度各向异性的差异,和σLz\sigma_{\text{Lz}},用于追踪恒星的角动量分布。结论:我们的研究为球状星团中多重星族相空间混合的动力学提供了新的见解。我们表明,在年老星团中观测到的1P和2P之间的差异包含了关于星团动力学以及由形成过程设定的1P和2P空间和运动学特性的关键信息,但在使用当前差异的强度来定量约束形成时留下的印记时需要谨慎。

引用

@article{arxiv.2505.02921,
  title  = {Phase-space mixing of multiple stellar populations in globular clusters},
  author = {Francisco I. Aros and Enrico Vesperini and Emanuele Dalessandro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02921},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in A&A. 16 pages (4 in appendix), 12 figures (3 in appendix)