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球状星团的共振与非共振弛豫

星系天体物理 2021-09-29 v1

摘要

球状星团包含有限数量的恒星。因此,它们不可避免地经历长期演化(「弛豫」),导致其平均分布函数(DF)在长时间尺度上演化。一方面,这种长期演化可被解释为沿每颗恒星平均场轨迹的局部偏转的累积——即所谓的「非共振弛豫」。另一方面,它也可被视为由恒星轨道之间非局域、集体修饰且共振的耦合所驱动,这一过程称为「共振弛豫」。本文中,我们考虑一个由球形、各向同性等时线 DF 表示的模型球状星团,并详细比较共振与非共振弛豫理论针对定制的直接 NN 体模拟的预测。在轨道作用量空间(即径向作用量和总角动量)中,我们发现共振与非共振理论均预测了星团 DF 长期演化的正确形态,尽管非共振理论将弛豫率的幅度高估了约 2{\sim 2} 倍。我们得出结论:高温各向同性球状星团的长期弛豫并非由集体放大的大尺度势涨落主导,尽管存在强烈的 =1{\ell = 1} 阻尼模式。相反,即使在最大尺度上,集体放大对弛豫的影响也仅微乎其微。共振与非共振理论对较小尺度涨落弛豫贡献的预测本质上相同。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.10165,
  title  = {Resonant and non-resonant relaxation of globular clusters},
  author = {Jean-Baptiste Fouvry and Chris Hamilton and Simon Rozier and Christophe Pichon},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10165},
  year   = {2021}
}

备注

26 pages, 14 figures, submitted to MNRAS