通过恒星动力学蒸发塑造球状星团质量函数

我们展示了银河系中球状星团质量函数 (GCMF) 依赖于星团的半质量密度 (rho_h)，具体表现为：拐点质量 M_TO 随 rho_h 增加而增加，而 GCMF 的宽度则减小。我们认为，这是初始向低质量上升的质量函数主要通过内部两体弛豫驱动的星团蒸发而缓慢侵蚀的预期特征。我们发现观测到的 GCMF（包括其对内部密度 rho_h、中心集中度 c 和银心距 r_gc 的依赖性）与一个简单模型高度吻合，该模型中弛豫驱动的质量损失率近似为 -dM/dt = mu_ev ~ rho_h^{1/2}。特别地，我们重现了众所周知的 M_TO 对 r_gc 不敏感的特性。这一特性并非源于 GCMF 拐点质量的字面“普适性”，而是源于 M_TO 随 rho_h 的显著变化（弛豫驱动星团瓦解的预期结果），以及 rho_h 作为 r_gc 函数时存在的显著弥散。如果假设蒸发率依赖于星团潮汐半径内的平均体积密度或面密度，即 mu_ev ~ rho_t^{1/2} 或 mu_ev ~ Sigma_t^{3/4，我们的结论仍然相同——这些替代方案具有物理动机，但涉及的星团属性（rho_t 和 Sigma_t）不如 rho_h 定义明确或易于观测。在所有情况下，为拟合 GCMF 所需的 mu_ev 归一化意味着星团寿命在标准值范围内（尽管偏向该范围的低端）。我们的分析不依赖于关于球状星团系统速度各向异性的任何假设或信息。