疏散星團是研究恒星形成和演化的理想實驗室,也是銀河系重要組成部分。在疏散星團演化的研究中,其形態演化是一個重要的物理過程,既可以追溯疏散星團的形成,也可以預測疏散星團未來命運。如,年老星團具有嚴重的拉伸形態結構,未來可能會以星流的形式存在。大多數研究表明,大部分疏散星團的二維形態呈橢圓形,也有少數研究表明它的三維形狀是橢球體或扁球體等形狀。但現時利用星團形態研究疏散星團演化的工作較欠缺,限制了對疏散星團演化研究深入認識與理解。
新疆天文臺光學天文及技術應用研究室科研人員利用歐洲航天局發射的蓋亞衛星(Gaia)第二次釋放數據,對265個疏散星團進行形態分析,並對其演化進行深入研究,有利於進一步理解疏散星團分層結構。相關成果已發表在《天體物理雜志》(ApJ,2021912,5)。
科研人員通過對選取的疏散星團成員星進行雙變數核密度估計,再利用最小二乘橢圓擬合方法,統計得到了這批疏散星團的形態參數,經分析後得出,星團整體形態隨著年齡增大逐漸被拉伸,而星團核區形態則保持圓形或者略微趨於圓形(見圖一)。這一結論與當前星團理論演化規律基本吻合。此外,借助得到的形態參數,科研人員還對疏散星團的分層結構進行了分層程度參數的定義。該參數能够在統計學上合理地量化星團分層結構。分層程度被分為徑向分層程度和切向分層程度,科研人員發現年輕疏散星團的徑向分層程度範圍大於相對年老疏散星團的徑向分層程度範圍(見圖二),大部分整體橢率較大的疏散星團幾乎都錶現出較小的切向分層程度(見圖三)。
下一步,科研人員將擴大疏散星團樣本,進一步開展對疏散星團分層結構詳細研究及疏散星團形態扭曲方面工作。
文章連結:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abec3e
圖一疏散星團核區和整體形態橢率與其對數年齡的關係圖
圖二疏散星團在長軸方向上的徑向分層度與在短軸方向上的徑向分層度的分佈
圖三疏散星團切向方向上的分層度與星團距銀盤高度的關係以及切向分層度的長條圖
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