球状星团与暗物质晕的关联

我提出了一个唯象模型，用于解释观测到的 $z=0$ 时老球状星团 (GCs) 恒星质量与晕质量之间的线性标度关系，其中 GCs 的恒星质量在 $z=6$ 时与 progenitor 晕质量呈线性标度，且存在一个 GC 形成的最小晕质量阈值。该模型重现了 $z=0$ 时观测到的 $M_{\rm GCs}-M_{\rm halo}$ 关系，并预测了在 $z=6$ 时容纳一个 GC 所需的最小晕质量：$M_{\rm min}(z=6)=1.07 \times 10^9\,M_{\odot}$。转换至 $z=0$，平均阈值质量为 $M_{\rm halo}(z=0) \approx 2\times 10^{10}\,M_{\odot}$。我探讨了再电离时期 GCs 的可观测性及其对宇宙再电离的贡献，这两者都敏感地依赖于（未知的）GC 诞生质量与当前恒星质量之比 $\xi$。基于当前对 $M_{1500} < -17$ 的 $z \gtrsim 6$ 天体的探测，$\xi > 10$ 的值受到强烈排斥；这反过来对 GC 形成情景具有潜在的重要影响。即使对于较低的 $\xi$ 值，一些观测到的高红移星系实际上可能是 GCs，这使得再电离时期星系紫外光度函数的估计以及对暗物质模型的约束变得复杂。如果 $5 \lesssim \xi \lesssim 10$，GCs 可能是重要的再电离源。我还探讨了关于本地宇宙中吸积 GCs 与原位 GCs 比例的预测，以及 GC 形成晕质量阈值系统（矮星系）后裔的预测。本模型的一个诱人特征是能够仅基于暗物质晕并合树来预测 GC 性质。