外晕球状星团Palomar 4的速度弥散和质量函数
星系天体物理
2016-12-05 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们利用凯克I望远镜的高分辨率阶梯光栅光谱仪（HIRES）获得了遥远晕族球状星团Palomar 4（Pal 4）中23颗成员星的精确视线径向速度。我们还利用HST/WFPC2存档成像测量了该星团在极限星等V~28 mag以下的质量函数。基于WFPC2数据和凯克II望远镜的低分辨率成像光谱仪（LRIS）的宽带成像，我们推导了星团的表面亮度轮廓。我们发现星团的平均速度为72.55±0.22 km/s，速度弥散为0.87±0.18 km/s。在质量范围0.55≤M≤0.85 M_sun内，星团的全局质量函数比克鲁帕质量函数更平坦，并且星团中心相对于外围显著缺乏低质量恒星。由于Pal 4的弛豫时间量级为哈勃时间，这表明该星团存在原初质量分层。将测量的质量函数外推到更低质量恒星并计入致密遗迹的贡献，我们得到星团总质量为29800 M_sun。对于这个质量，测量的速度弥散与牛顿动力学的预期一致，但低于修正牛顿动力学（MOND）的预测。Pal 4进一步增加了越来越多的证据，表明外银河系晕中星团的动力学很难用MOND解释。
引用
@article{arxiv.1205.2693,
title = {The velocity dispersion and mass function of the outer halo globular cluster Palomar 4},
author = {Matthias J. Frank and Michael Hilker and Holger Baumgardt and Patrick Côté and Eva K. Grebel and Hosein Haghi and Andreas H. W. Küpper and S. G. Djorgovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.2693},
year = {2016}
}
备注
17 pages, accepted for publication in MNRAS; Fig. 8 surface brightness/density data at github.com/matthiasjfrank/pal4_surface_brightness