大麦哲伦云中约束不足的星团瓦解时标

我们结合基于多波段测光均匀确定的年龄和质量分布，利用蒙特卡洛模拟来约束大麦哲伦云 (LMC) 星团系统中的星团形成历史和束缚星团的瓦解率。我们演化合成的星团系统，该系统假设具有谱指数 $\alpha =-2$ 的幂律初始星团质量函数 (ICMF)，并假设不同的星团瓦解时标。对于每个瓦解时标，我们推导出重现观测到的星团年龄分布所需的相应星团形成率 (CFR)。然后，我们在泊松 $\chi^2$ 意义上，将检测到的幸存星团的模型质量分布以及 log(质量) 与 log(年龄) 空间中的模型二维分布与观测结果进行比较。由于观测星团样本完整的明亮探测极限 ($M_V^{\rm lim} \simeq -4.7$ mag) 以上，无法将 $10^4$ M$_\odot$ 星团的特征瓦解时标 $t_4^{\rm dis}$（其中瓦解时标依赖于星团质量，关系为 $t_{\rm dis} = t_4^{\rm dis} (M_{\rm cl} / 10^4 {\rm M}_\odot)^0.62$）约束到优于 $t_4^{\rm dis} \ge 1$ Gyr 的精度。我们得出结论，CFR 已从 50 亿年前的 0.3 个星团 Myr$^{-1}$ 增加到目前的 $(20-30)$ 个星团 Myr$^{-1}$。对于更老的年龄，推导出的 CFR 敏感地依赖于我们对底层 CMF 形状的假设。如果我们假设一个普适的高斯 ICMF，那么 CFR 在一个哈勃时间内从 150 亿年前的约 1 个星团 Gyr$^{-1}$ 稳步增加到目前的值。如果 ICMF 始终是斜率接近 $\alpha=-2$ 的幂律，则 CFR 在约 50 亿年前出现最小值，我们暂时将其认定为 LMC 星团年龄分布中众所周知的年龄间隙。