[論文レビュー] The Initial Mass Function and the Dynamical Evolution of Open Clusters. IV. Realistic Systems

R. de la Fuente Marcos|arXiv (Cornell University)|Jan 3, 1997

Advanced Thermodynamics and Statistical Mechanics参考文献 1被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、現実的な初期質量関数（IMF）、原始二重星、および星の質量損失を含むN体シミュレーションを用いて、オープン集団の動的進化を調査している。クラスタの豊富さとIMFが進化に強く影響することを明らかにした。特に豊富なクラスタでは、二重星質量スペクトルも重要な役割を果たし、脱出星の速度分布や二重星集団の進化に顕著な差が生じる。

ABSTRACT

This paper is the fourth one of a series whose chief objective is studying the influence of different mass spectra on the dynamical evolution of open star clusters. Results from several N-body calculations with primordial binaries and mass loss due to stellar evolution are presented. The models show significant differences with those for primordial binaries but no stellar mass loss presented in de la Fuente Marcos (1996b). A differential dynamical behaviour depending on cluster richness is found compared to de la Fuente Marcos (1996a). The evolution of these realistic models is very dependent on the initial mass function. Even for rich clusters, there is a dependence on the binary mass spectrum. The velocity distribution of the escapers is examined and compared with results from previous calculations. The evolution of the primordial binary population is analyzed in detail. The cluster remnant and the final binary population are also studied. Finally, some conclusions about observational properties of Open Cluster Remnants are presented.

研究の動機と目的

• 初期質量関数（IMF）がオープン集団の動的進化に与える影響を調査すること。
• 原始二重星と星の質量損失がクラスタ進化に果たす役割を検討すること。
• 現実的な条件下で、豊富なクラスタと貧弱なクラスタの間の動的挙動の違いを分析すること。
• クラスタから脱出する星（脱出星）の速度分布を調査すること。
• 進化後の最終的な二重星集団とクラスタの残骸の特徴を特定すること。

提案手法

• 現実的な初期質量関数（IMF）を用いたオープン集団のN体シミュレーションを実施すること。
• シミュレーションに指定された二重星質量スペクトルを持つ原始二重星を組み込むこと。
• クラスタ進化中に星の進化に伴う質量損失をモデル化すること。
• ハードおよびソフト二重星を含む二重星集団の進化を追跡すること。
• 脱出星の速度分布を分析し、以前のモデルと比較すること。
• クラスタの最終状態、すなわち残骸と生存する二重星集団を研究すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 初期質量関数は、原始二重星と質量損失を伴うオープン集団の動的進化にどのように影響するか？
• RQ2 現実的な条件下で、豊富なクラスタと貧弱なクラスタの間にはどのような動的挙動の違いが生じるか？
• RQ3 質量損失を含まない以前のモデルと比較して、脱出星の速度分布はどのように異なるか？
• RQ4 現実的なクラスタモデルにおいて、原始二重星集団は時間経過とともにどのように進化するか？
• RQ5 最終的なクラスタ残骸と生存する二重星集団の性質は何か？

主な発見

• オープン集団の動的進化は、初期質量関数（IMF）に強く依存しており、豊富なクラスタでさえも同様である。
• 原始二重星と質量損失を含むクラスタは、de la Fuente Marcos (1996b) が報告した質量損失なしのモデルとは顕著に異なる。
• 豊富なクラスタと貧弱なクラスタの間で、差別的な動的挙動が観察され、クラスタの豊富さがIMFの影響を調節している。
• 脱出星の速度分布は、以前の計算とは異なり、質量損失と二重星相互作用の影響が顕著に現れている。
• 原始二重星集団の進化は、特に豊富なクラスタにおいて初期二重星質量スペクトルに極めて敏感である。
• 最終的なクラスタ残骸と生存する二重星集団は、初期IMFおよび二重星特性によって顕著に形成されている。