Gaia-ESO巡天:四个年轻开放星团的运动学与动力学研究

背景。星团的起源与动力学演化是恒星天体物理中的重要课题。已有若干模型被提出以理解束缚与非束缚星团的形成及演化,这些模型可通过考察宽年龄与质量范围内星团的运动学与动力学性质来检验。目的。我们利用Gaia-ESO巡天产物研究位于20至50 Myr年龄区间的四个开放星团(IC 2602、IC 2391、IC 4665与NGC 2547)。方法。我们采用引力指数$\gamma$、6708 $\AA$处锂线等效宽度,连同有效温度$\rm{T_{eff}}$与恒星金属丰度以剔除观测到的污染星。随后,我们推导星团径向速度弥散$\sigma_c$、总星团质量$\rm{M}_{tot}$与半质量半径$r_{hm}$。利用$Gaia$-DR1 TGAS星表,我们由星团成员的天测参数独立推导星团内禀速度弥散。结果。由光谱数据推导的内禀径向速度弥散大于TGAS数据所得,可能源于所考虑恒星质量不同。利用$\rm{M}_{tot}$与$r_{hm}$我们推导维里速度弥散$\sigma_{vir}$,发现四个星团中有三个为超维里。该结果与这些星团正在离散的假说一致,正如“残余气体抛射”情景所预言。然而,近期模拟表明,若由全局速度弥散确定,年轻星团的维里比可能被高估,因为星团尚未完全弛豫。