The mass fraction of halo stars contributed by the disruption of globular clusters in the E-MOSAICS simulations
The mass fraction of halo stars contributed by the disruption of globular clusters in the E-MOSAICS simulations
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E-MOSAICS 模拟中球状星团破裂所贡献的晕星质量分数
DOI：
10.1093/mnras/staa483
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发表时间：
2020
影响因子：
4.8
通讯作者：
Grebel E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Grebel E
球状星团(GC)与矮小星系一起被认为是银晕外场恒星数量的重要贡献者。为了量化它们的贡献，我们研究了来自e-MOSAICS项目的25个今日银河系质量宇宙变焦模拟中形成的星团中晕星的比例。我们发现，在星系团和GC中形成的晕场星质量的中位数分别为2.3%和0.3%，定义为质量分别大于5×10~3和105M 的星团，其中25-75个百分位数跨越1.9-3.0%和0.2%-0.5%⊙%是由宿主星系的组装历史的差异造成的。在没有星团存活到今天的极端假设下，质量分数增加到5.9%和1.8% %的中位数。这一小部分表明，GC的分裂在恒星晕的形成中起着次要的作用。我们还确定了贡献的晕质量分数，它将呈现被认为是GC独有的轻元素丰度变化的特征，并发现星系团和GC的贡献中值分别为1.1%和0.2% %。根据最近的调查，我们估计了GC恒星对银河系晕的贡献比例，发现上限为2-5% %(明显低于之前的估计)，这表明需要除了那些引起强烈质量损失的模型外，还需要其他模型来描述GC中化学浓缩恒星群的形成。
Globular clusters (GCs) have been posited, alongside dwarf galaxies, as significant contributors to the field stellar population of the Galactic halo. In order to quantify their contribution, we examine the fraction of halo stars formed in stellar clusters in the suite of 25 present-day Milky Way-mass cosmological zoom simulations from theE-MOSAICSproject. We find that a median of 2.3 and 0.3 per cent of the mass in halo field stars formed in clusters and GCs, defined as clusters more massive than 5 × 103and 105M⊙, respectively, with the 25–75th percentiles spanning 1.9–3.0 and 0.2–0.5 per cent being caused by differences in the assembly histories of the host galaxies. Under the extreme assumption that no stellar cluster survives to the present day, the mass fractions increase to a median of 5.9 and 1.8 per cent. These small fractions indicate that the disruption of GCs plays a subdominant role in the build-up of the stellar halo. We also determine the contributed halo mass fraction that would present signatures of light-element abundance variations considered to be unique to GCs, and find that clusters and GCs would contribute a median of 1.1 and 0.2 per cent, respectively. We estimate the contributed fraction of GC stars to the Milky Way halo, based on recent surveys, and find upper limits of 2–5 per cent (significantly lower than previous estimates), suggesting that models other than those invoking strong mass loss are required to describe the formation of chemically enriched stellar populations in GCs.
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