基于真实模拟的星团核心双星比例

我们利用包含多达100000颗恒星的N体模型，研究星团中双星比例的演化。这些模型中的初始双星频率范围从5%到50%。模拟使用NBODY4代码进行，并包含了完整的恒星质量谱、恒星演化、双星演化以及银河系的潮汐场。我们发现，星团的整体双星比例几乎总是保持在初始值附近，除非在星团接近瓦解的晚期。一个关键的例外发生在中心区域，我们观察到双星比例随时间显著增加——一个初始拥有100000颗恒星和5%双星的模拟，在核心坍缩阶段结束时（发生在16 Gyr，剩余约20000颗恒星），其核心双星频率高达40%。随着星团演化，双星在核心会因多种过程被破坏，但质量分层与交换相互作用中形成新双星的组合效应，导致了观测到的相对数量增加。我们还发现，双星以一种类似于恒星中对流的方式循环进出星团核心。对于100000颗恒星的模型，我们表明，在核心坍缩初始阶段结束之前，核心半径的演化不受初始双星频率精确值的影响（对于10%或更低的频率）。我们讨论了这些结果对球状星团可能的初始双星含量的影响。