大质量星团内的次级恒星形成：球状星团中多重星族的起源

我们通过数值研究，探究AGB星的气态抛射物能否以及在多大程度上在原初大质量星团(MSCs)内转化为新恒星，以理解球状星团(GCs)中多重星族的起源。我们采用以下情景：(i) 质量M_s的MSCs可由高红移时嵌入暗物质晕中的宿主星系构建块内的高质量、高密度巨分子云(GMCs)形成；(ii) 因此，它们的演化可能受到M_s、初始位置以及宿主物理性质的显著影响。我们的三维流体动力学模拟表明，只有当M_s超过约10^6 M_sun的阈值质量(M_th)时，AGB星的气态抛射物才能保留在MSCs内，并因此在MSCs的中心区域非常高效地转化为新恒星。这些新恒星可能对应于在GCs中观测到的具有较高Na丰度和较低O丰度的“第二代(SG)”恒星。在M_s > M_th的MSCs内形成SG恒星期间的恒星形成效率可能相当高(0.3-0.9)，从而能在原初MSCs内部形成非常致密的新星团。为了解释当前普通银河系GCs中观测到的高比例SG恒星，M_s应高达10^6-10^7 M_sun，因为对于标准IMF，新恒星仅占所有恒星的1-4%。我们发现，核MSCs由于其宿主更深的引力势，能更有效地保留AGB抛射物，并将气体更高效地转化为新恒星。我们提出，M_s及其在宿主内的位置可以决定丰度差异是仅见于轻元素，还是也见于重元素。