Formation of proto-globular cluster candidates in cosmological simulations of dwarf galaxies at z > 4
Formation of proto-globular cluster candidates in cosmological simulations of dwarf galaxies at z > 4
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z > 4 矮星系宇宙学模拟中原球状星团候选的形成
DOI：
10.1093/mnras/stad1071
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发表时间：
2023
影响因子：
4.8
通讯作者：
Schauer, Anna T. P.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sameie, Omid;Boylan-Kolchin, Michael;Hopkins, Philip F.;Wetzel, Andrew;Ma, Xiangcheng;Bullock, James S.;El-Badry, Kareem;Quataert, Eliot;Samuel, Jenna;Schauer, Anna T. P.
作为“真实环境反馈”（FIRE）项目的一部分，我们进行了宇宙学流体动力学模拟，研究了在现今矮星系的祖先中原球状星团候选者的形成。致密（r1/2< 30 pc），相对质量（0.5 × 105 μ M），自我束缚的恒星团在11 μ z/5的祖星中形成。由于超新星反馈的压缩效应或云与云的碰撞，当至少有个致密的湍流气体到达时，就会触发星团的形成。集群可以生存;如果没有数值效应，它们可能会生存更长时间，也许toz= 0。寿命最长的星团是那些形成于离宿主星系相当远的地方的星团--几百pc。因此，我们预测，在今天的矮星系的祖先中形成的球状星团将在其宿主暗物质晕中与任何先前存在的恒星相抵消，而不是深深嵌入一个定义明确的星系中。新生星系团的性质与哈勃空间望远镜透镜场中一些最微弱和最紧凑的高红移源的观测结果一致，并且处于JWST非透镜场深度成像中可检测到的点源的边缘。相比之下，星星团的宿主星系将仍然无法探测到。
We perform cosmological hydrodynamical simulations to study the formation of proto-globular cluster candidates in progenitors of present-day dwarf galaxiesatz= 0) as part of the ‘Feedback in Realistic Environment’ (FIRE) project. Compact (r1/2< 30 pc), relatively massive (0.5 × 105≲M⋆/M⊙≲ 5 × 105), self-bound stellar clusters form at 11 ≳z≳ 5 in progenitors with. Cluster formation is triggered when at leastof dense, turbulent gas reachesas a result of the compressive effects of supernova feedback or from cloud–cloud collisions. The clusters can survive for; absent numerical effects, they could possibly survive substantially longer, perhaps toz= 0. The longest lived clusters are those that form at significant distance – several hundreds of pc – from their host galaxy. We therefore predict that globular clusters forming in progenitors of present-day dwarf galaxies will be offset from any pre-existing stars within their host dark matter haloes as opposed to deeply embedded within a well-defined galaxy. Properties of the nascent clusters are consistent with observations of some of the faintest and most compact high-redshift sources inHubble Space Telescopelensing fields and are at the edge of what will be detectable as point sources in deep imaging of non-lensed fields withJWST. By contrast, the star clusters’ host galaxies will remain undetectable.
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