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最初十亿年计划:在 z=6 发现婴儿球状星团

星系天体物理 2020-09-23 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们探索了来自最初十亿年计划(FiBY)在 z6z \geq 6 的一组高分辨率宇宙学模拟。模拟中的所有子结构均已用 SUBFIND 算法识别。由我们的分析浮现出两组不同的天体。我们假定第一组中的子结构(其重子分数看似较高,fb0.95f_{\rm b} \geq 0.95)是可能的婴儿 GC 候选体。属于第二组的天体具有较高恒星分数(fstar0.95f_{\rm star} \geq 0.95)并显示出与婴儿超暗矮星系的潜在相似性。本研究中识别的高重子分数天体的特征是恒星含量与现今 GC 中观测到的类似,但它们仍含有高气体分数(fgas0.95f_{\rm gas} \sim 0.95)和相对较少的暗物质。它们是致密、稠密的体系。其大小与基于高红移可能原 GC 首批观测的最新估计一致。这类婴儿 GC 候选体在质量较大的宿主星系中显得更质量大且更丰富,表明经由并合的星系组装可能在建立若干 GC-宿主标度关系中起重要作用。具体而言,我们将最质量大婴儿 GC 的质量与其宿主恒星质量之间的关系表示为 log(Mcl)=(0.31±0.15)log(M,gal+(4.17±1.06)\log(M_{\rm cl}) = (0.31\pm0.15)\log(M_{\rm *,gal} + (4.17\pm1.06)。我们还报告了最质量大婴儿 GC 与母本比恒星形成率之间的新关系,形式为 log(Mcl)=(0.85±0.30)log(sSFR)+α\log(M_{\rm cl}) = (0.85\pm0.30)\log(sSFR) + \alpha,该关系描述了低红移和高红移处的数据。最后,我们评估了现今 GC 质量(GC 数目)—晕质量关系能满意地描述我们高红移婴儿 GC 候选体的行为,表明此类关系可能在形成时即已确立。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.09924,
  title  = {The First Billion Years Project: Finding Infant Globular Clusters at z=6},
  author = {Frederika Phipps and Sadegh Khochfar and Anna Lisa Varri and Claudio Dalla Vecchia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.09924},
  year   = {2020}
}

备注

17 pages, 11 figures, accepted by A&A