Распад рассеянных звездных скоплений и соотношение радиус-масса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены процессы образования и шесть механизмов распада рассеянных звездных скоплений (РЗС). Выполнены аналитические оценки скоростей распада РЗСв результате действия следующих механизмов: потеря начального газового компонента РЗС, потеря вещества из-за вспышек сверхновых звезд и образования планетарных туманностей, парные взаимодействия звезд РЗС, ускорение звезд двойными системами РЗС, взаимодействие звезд РЗС со звездами диска Галактики, столкновение РЗС с гигантскими молекулярными облаками (ГМО) на фронте спиральной волны. Разрушение РЗС сопровождается образованием звездного потока. Анализ соотношения радиус-масса ядра РЗС (RM) позволил сделать вывод о том, что оно, вероятно, не связано с механизмом распада и является продуктом эффектов наблюдательной селекции. Эволюция индивидуального РЗС в плоскости R–M определяется начальной плотностью и внешними условиями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Тутуков

Институт астрономии РАН

Email: svvs@ya.ru
Россия, Москва

С. В. Верещагин

Институт астрономии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: svvs@ya.ru
Россия, Москва

Н. В. Чупина

Институт астрономии РАН

Email: svvs@ya.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. H. Shapley, John G. Wolbach Library, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (HarMo) 2 (1930).
  2. B. Hertzsprung, Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands 1, 218 (1923).
  3. R. Trumpler, Lick Observatory bulletin 14, 154 (1930).
  4. O.J. Eggen, A.R. Sandage, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 119, 255 (1959).
  5. Ch. Messier, Connoissance des Temps ou des Mouvements Célestes for 1784, 227 (1781).
  6. W. Herschel, Philosoph. Trans. Roy. Soc. of London 76, 457 (1786).
  7. R. Proctor, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 30, 50 (1869).
  8. A. Eddington, Nature 106, 14 (1920).
  9. S. Chandrasekhar, Astrophys J. 67, 206 (1938).
  10. H. Jonson, A. Sandage, Astrophys. J. 121, 616 (1955).
  11. I. King, Astron. J. 63, 265 (1958).
  12. O. Eggen, G. Herbig, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 137, 111 (1967).
  13. R. Larson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 147, 323 (1970).
  14. S. Aarseth, Astron. and Ск 35, 237 (1974).
  15. A. Tutukov, Astron. and Astrophys. 70, 57 (1978).
  16. D.A. Vandenberg, Astrophys. J. Suppl. Ser. 51, 29 (1983).
  17. Ch. J. Lada, E.A. Lada, ASP Conf. Ser. 13, 3 (1991).
  18. P. Zwart, F. Simon, P. Hut et al., Astron. and Astrophys. 337, 363 (1998).
  19. N. Bastian, M. Gieles, ASPC 386, 353 (2008).
  20. A. Kamlah, R. Spurzem, P. Berczik et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 516, 3266 (2022).
  21. J.E. Wall et al., Astrophys. J. 904, 192 (2020).
  22. A. Just, A.E. Piskunov, J.H. Klos et al., Astron. and Astrophys. 672, id. A187 (2023).
  23. Е.L. Hunt, S. Reffert, Astron. and Astrophys. 673, A 114 (2023).
  24. R. Larson, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 194, 809 (1981).
  25. S. Pfalzner, H. Kirk, A. Sills et al., Astron. and Astrophys. 586, 68 (2016).
  26. J. Chieze, Astron. and Astrophys. 171, 225 (1987).
  27. A. Mok, R. Chandar, S. M. Fall, Astrophys. J. 911, 8 (2021).
  28. S. Smith, W. Cherny, Ch. Hayes et al., Astrophys. J. 961, 92 (2024).
  29. A. Tutukov, Astron. Rep. 63, 19 (2019).
  30. M. Krumholz, Sh. McKee, J. Bland-Hawthorn, Ann. Rev. of Astron. and Astrophys. 57, 227 (2019).
  31. B. Chen, G. Li, H. Yuan et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 493, 351 (2020).
  32. N. Choksi, J.M.D. Kruijssen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 507, 5492 (2021)
  33. Y. Xing, K. Qiu, Res. in Astron. and Astrophys. 22, id.075006 (2022).
  34. K. Neralwar, D. Colombo, A. Duarte-Cabral et al., Astron. and Astrophys. 884, 84 (2022).
  35. J.P. Farias, S.S.R. Offner, M.Y. Grudić et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 527, 6732 (2024).
  36. J. Yuan, Y. Wu, S. Ellingsen et al., Astrophys. J. Suppl. Ser. 231, 11 (2017).
  37. F. Maeda, K. Ohta, Y. Fujimoto et al. Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 493, 5045 (2020).
  38. A. Just, S. Jacobi, B. Deis, Astron. and Astrophys. 289, 237 (2024).
  39. M. Fujii, P. Zwart, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 449, 126 (2015).
  40. M. Messa, A. Adamo, D. Calzetti et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 477, 1683 (2018).
  41. A. Mok, R. Chandar, S.M. Fall, Astrophys. J. 893, 135 (2020).
  42. M. Kobayashi, S.I. Inutsuka, H. Kobayashi, Astrophys. J. 836, 175 (2017).
  43. A. Tutukov, B. Shustov, Astrophysics 63, 552 (2020).
  44. P. Kroupa, IAUS 241, 109 (2007).
  45. А. Масевич, А. Тутуков. Эволюция звезд: теория и наблюдения (М: Наука, 1988).
  46. B.M. Shustov, A.V. Tutukov, Astron. Rep. 62, 784 (2018).
  47. H. Lamers, H. Baumgardt, M. Gieles, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 433, 1378 (2013).
  48. E. Vesperini, J. Hogg, J. Webb et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 476, 2731 (2018).
  49. K. Wang, E. Peng, Ch. Liu et al., Nature 623, 296 (2023).
  50. M. Kissler-Patig, A. Jordan, N. Bastian, Astron. and Astrophys. 448, 1031 (2006).
  51. Ch-Ch He, M. Ricotti, S. Geen, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 489, 1880 (2019).
  52. H. Li, O. Gnedin, N. Gnedin, Astrophys. J. 861, id. 107 (2018).
  53. M. Grudic, P. Horkins, E. Lee et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 488, 1501 (2019).
  54. E. Diaz-Marquez, R. Grau, G. Busquet et al., Astron. and Astrophys. 682, A180 (2024).
  55. S. Ray, S. Dhiwar, J. Bagehi et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 527, 9999 (2024).
  56. Z. He, K. Wang, Y. Luo et al., Astrophys J. Suppl. Ser. 262, 7 (2022).
  57. Ya. O. Chumak, A.S. Rastorguev, Astronomy Letters 32, 157 (2006).
  58. S. Meingast, J. Alves, Astron. and Astrophys. 621, L3 (2019).
  59. S. Röser, E. Schilbach, B. Goldman, Astron. and Astrophys. 621, L2 (2019).
  60. S. Linden, A. Evans, L. Amus et al., Astrophys. J. 944, 55 (2023).
  61. O. Gunes, Y. Karatas, Ch. Bonatto, Astron. Nachrichten. 338, 464 (2017).
  62. К. Маршал. Задача трех тел (М: Наука, 2005).
  63. A. Tutukov, M. Sizova, S. Vereshchagin, Astron. Rep. 64, 827 (2020).
  64. E. Vaher, D. Hobbs, P. McMillan et al., Astron. and Astrophys. 679, A105 (2023).
  65. Y. Hirata, T. Mirase, J. Nishi et al., Publ. Astron. Soc. Jap. 76, 65 (2024).
  66. N.V. Kharchenko et al., J/A+A/558/A53/catalog (2013).
  67. S. Roser, E. Schilbach, Astron. and Astrophys. 638, 9 (2020).
  68. G. Thomas, B. Famaey, G. Monari et al., Astron. and Astrophys. 678, 180 (2023).
  69. S. Goodwin, N. Bastian, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 373, 152 (2006).
  70. H. Lamers, M. Gieles, Astron. and Astrophys. 455, 17 (2006).
  71. D. Cook, L. Lee, A. Adamo et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 519, 3749 (2023).
  72. M. Krumnolz, C. McKee, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 494, 624 (2020).
  73. N. Bastian, M. Gieles, H. Lamers et al., Astron. and Astrophys. 431, 905 (2005).
  74. C. Lada, E. Lada, Ann. Rev. of Astron. and Astrophys. 41, 57 (2003).
  75. S. Pfalzner, T. Kaczmarek, Astron. and Astrophys. 559, 38 (2013).
  76. J. Maiz Apellzner, M. Gonzalez, R. Barba et al., Astron. and Astrophys. 657, 12 (2022).
  77. J. Balin, Astrophys. J. 863, 99 (2018).
  78. A. Eddington, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 76, 572 (1916).
  79. В. Амбарцумян, Ученые зап. ЛГУ, Сер. мат. 4, 19 (1938).
  80. L. Spitzer, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 100, 396 (1940).
  81. S. Chandrasekhar, Astrophys. J. 98, 54 (1943).
  82. S. Mc Millan, Astrophys. J. 307, 126 (1986).
  83. M. Fujii, M. Iwasawa, Y. Funato et al., Astrophys. J. 686, 1082 (2008).
  84. M. Giersz, D. Heggie, J. Hurley et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 431, 2184 (8013).
  85. H. Lamers, M. Gieles, Astron. and Astrophys. 455, 17 (2006).
  86. F. Anders, T. Kantat-Gaudin, I. Quadrino, Astron. and Astrophys. 645, 2 (2021).
  87. Л.Э. Гуревич, Б.Ю. Левин, Доклады Академии наук СССР 70, 781 (1950).
  88. A. Tutukov, N. Chupina, S. Vereshchagin, Astron. Rep. 67, 1418 (2023).
  89. J. Kirkpatrick, F. Marocco, Ch. Geling et al., Astrophys. J. Supp. Ser. 271, id.55 (2024).
  90. D. Horta, A. Price-Whelan, D. Hogg et al., Astrophys. J. 962, id.165 (2024).
  91. J. Donada, F. Andres, C. Jordi et al., Astron. and Astrophys. 675, id.A89 (2023).
  92. J. Darbinhausen, M. Marks, P. Kroupa, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 510, 413 (2022).
  93. M. Wilkinson, J. Hurley, A. Mackey et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 343, 1025 (2003).
  94. D.C. Heggie, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 173, 729 (1975).
  95. J. Hills, Astron. J. 80, 809 (1975).
  96. A. Tokovinin, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 389, 925 (2008).
  97. D. Miller, I. Caiazzo, J. Heyl et al., Astrophys. J. Lett. 956, id.L41 (2023).
  98. L. Wang, A. Tani Kawa, M. Fujii, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 509, 4713 (2022).
  99. N. Dickson, P. Smith, V. Ytnault-Brunet et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 529, pp.331 (2023).
  100. T. Van Albade, J. Gorkom, Astron. and Astrophys. 54, 121 (1977).
  101. J.W. Lee, Astrophys. J. 961, id.227 (2024).
  102. L. Saleh, J. Barnes, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 527, 8551 (2024).
  103. S. White, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 189, 831 (1979).
  104. S. Van den Berg, D. McClure, Astron. and Astrophys. 88, 360 (1980).
  105. M. Gieles, S. Portegies Zwart, H. Baumgardt, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 371, 793 (2006).
  106. P. Solomon, L. Sandos, N. Scoville, IAUS 84, 35 (1979).
  107. Ch. Lada, T. Dame, Astrophys J. 898, 3 (2020).
  108. T. Nony, R. Galvan-Madrid, N. Brouiller et al., Astron. and Astrophys. 687, id.A84 (2024).
  109. B. Bhatt, A. Pandey, H. Mahra, Astrophys. and Space Sci. 129, 293 (1987).
  110. M. Gieles, H. Baumgardt, D.C. Heggie et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 408, 16 (2010).
  111. B. Cuevas-Otahola, Y. Mayya, I. Puerari et al., Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 500, 4422 (2021).
  112. M. Gieles, ASP Conf. Ser. 470, 339 (2013).
  113. V. Jadhav, P. Kroupa, W. Wu, J. Pflamm-Altenburg, I. Thies, Astron. and Astrophys. 687, id.A89 (2024).
  114. A.R. Shirazi, H. Haghi, A.H. Zonoozi, A. Farhani Asl, P. Kroupa, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 531, Issue 4, pp.4166 (2024).
  115. M. Mezchua, H. Dominguez Sanchez, Monthly Not. Roy. Astron. Soc. 528, pp.5252 (2024).
  116. M. Figueira, M. Siudek, A. Pollo, et al. Astron. and Astrophys. 687, id.A117 (2024).
  117. A. Tokovinin, Astrophys. J. Supp. Ser. 235, 6 (2018).
  118. T. Merle, Bulletin de la Société Royale des Sciences de Liège 93, 170 (2024).
  119. X. Pang, Y. Li, Z. Yu et al., Astrophys. J. 912, 162 (2021).
  120. A. Tutukov, S. Vereshchagin, Physics-Uspekhi 66, 859 (2023).
  121. R. Ibata, K. Malhan, N. Martin et al., Astrophys. J. 914, 123 (2021).
  122. L. Bai, J. Zhong, L. Chen, J. Li, J. Hou, Research in Astron. and Astrophys. 22, id.055022 (2022).
  123. K.V. Nedkova, M. Rafelski, H.I. Teplitz, V. Mehta, et al., Astrophys. J. 970, id.188 (2024).
  124. M. Kulesh, A. Samirkhanova, G. Carraro, et al., Astron. J. 167, id.212 (2024).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структура рассеянного звездного скопления. Схематично показаны ядро и корона скопления. Звездный поток или приливной шлейф [5759], состоящий из покинувших скопление звезд, показан штрих-пунктиром. Длина потока может достигать ~1000 пк.

Скачать (156KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение скоплений (ближе 1 кпк) каталога [22] по расстоянию от Солнца (d, пк) и по логарифму возраста (log t, лет).

Скачать (97KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Соотношение «логарифм массы  логарифм размера» скоплений каталога [22], расположенных в пределах 1 кпк от Солнца. Прямая описывается формулой log · mt = 2.55(±0.063) +1.83(±0.108)log Size, где log · mt  приливная масса скопления в массах Солнца, логарифм размера скопления в парсеках logSize = log(d·r0/57.3), где r0  угловой размер ядра скопления в градусах (рис. 1).

Скачать (100KB)
Метаданные
5. Рис. 4. а) Соотношение «логарифм массы  логарифм размера» для скоплений с возрастом log t< 8.0. Прямая описывается формулой log mt = 2.64 (±0.105) +2.05 (±0.178)·log Size. б) Соотношение «логарифм массы  логарифм размера» для скоплений с возрастом 8.08.8. Прямая описывается формулой log mt = 2.39(±0.147)+1.52(±0.268)·log Size.

Скачать (299KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Соотношение «логарифм приливной массы  логарифм возраста» скоплений каталога [22]. Цветовая шкала показывает цвет точки в зависимости от Rg (расстояние от галактического Центра, ЦГ). Среди далеких от ЦГ наблюдаются старые скопления  выжившие и с высокой концентрацией звезд к центру скопления, следовательно, лучше идентифицируются на далеких от ЦГ расстояниях, на фоне меньшего количества звезд поля.

Скачать (178KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».