The evolution of the UV luminosity function of globular clusters in the E-MOSAICS simulations
The evolution of the UV luminosity function of globular clusters in the E-MOSAICS simulations
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E-MOSAICS 模拟中球状星团紫外光度函数的演化
DOI：
10.1093/mnras/stz1592
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发表时间：
2019
影响因子：
4.8
通讯作者：
Pfeffer J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pfeffer J
我们提出了在宇宙流体动力学模拟的E-MOSAICS套件中形成的球状星团（GC）种群及其宿主星系的静止帧紫外（UV）特性的演化。我们计算所有集群的光度与25个模拟银河系质量星系，在以前的作品中讨论，在休息帧紫外和光学波段结合瞬时集群属性（年龄，质量，金属丰度）与简单的恒星种群模型，从红移z = 0至10。由于年轻恒星群在紫外线下的快速衰减，大多数模拟星系的GC亮度都不足以在哈勃太空望远镜的观测中单独识别，即使在高度放大的系统中也是如此。大多数紫外线发光的GC的年龄中位数<1000万年（假设没有灭绝），红色滤光片的年龄增加到1000万年。我们估计，这些GC通常只占百分之几的总紫外线光度的宿主星系在任何时代。我们预测，紫外线明亮的原GC（或集群团块）的数密度将达到峰值红移z = 1和3之间。在银河系质量星系的主要祖先中，10%~ 20%的星系在红移为1 μ z ~ 3时，其星系团的亮度大于MUV <-15，而在其他时期，这一比例不到10%。星系样本中最亮的星系团atz> 2，通常是MUV <$−16，与观测到的紧凑高红移源的光度一致。
We present the evolution of the rest-frame ultraviolet (UV) properties of the globular cluster (GC) populations and their host galaxies formed in the E-MOSAICS suite of cosmological hydrodynamical simulations. We compute the luminosities of all clusters associated with 25 simulated Milky-Way-mass galaxies, discussed in previous works, in the rest-frame UV and optical bands by combining instantaneous cluster properties (age, mass, metallicity) with simple stellar population models, from redshiftsz= 0 to 10. Due to the rapid fading of young stellar populations in the UV, most of the simulated galaxies do not host GCs bright enough to be individually identified in deepHubble Space Telescopeobservations, even in highly magnified systems. The median age of the most UV-luminous GCs is <10 Myr (assuming no extinction), increasing to ≳100 Myr for red optical filters. We estimate that these GCs typically only contribute a few per cent of the total UV luminosity of their host galaxies at any epoch. We predict that the number density of UV-bright proto-GCs (or cluster clumps) will peak between redshiftsz= 1 and 3. In the main progenitors of Milky-Way-mass galaxies, 10–20 per cent of the galaxies at redshifts 1 ≲z≲ 3 have clusters brighter thanMUV< −15, and less than 10 per cent at other epochs. The brightest cluster in the galaxy sample atz> 2 is typicallyMUV∼ −16, consistent with the luminosities of observed compact high-redshift sources.
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