[论文解读] A New Catalog of Globular Clusters in the Milky Way

William E. Harris|arXiv (Cornell University)|Dec 15, 2010

Astro and Planetary Science参考文献 1被引用 101

一句话总结

本论文对麦马斯特银河系球状星团星表进行了重大修订，更新了157个星团的坐标、金属丰度、结构参数，并引入了中心速度弥散度。该研究采用新的金属丰度标度（Carretta et al. 2009），并基于多种方法的距离测量，对水平分支绝对星等（$M_V(HB) = 0.160[Fe/H] + 0.844$）进行了优化校准，显著提升了样本内参数的准确性与一致性。

ABSTRACT

A new revision of the McMaster catalog of Milky Way globular clusters is available. This is the first update since 2003 and the biggest single revision since the original version of the catalog published in 1996. The list now contains a total of 157 objects classified as globular clusters. Major upgrades have been made especially to the cluster coordinates, metallicities, and structural profile parameters, and the list of parameters now also includes central velocity dispersion. NB: This paper is a stand-alone publication available only on the astro-ph archive; it will not be published separately in a journal.

研究动机与目标

• 提供一份全面且最新的银河系球状星团星表，以应对过去十年间新增的观测数据。
• 提升星团参数的准确性，特别是坐标（现精度达1–2角秒）、金属丰度和结构轮廓。
• 采用现代金属丰度标度（Carretta et al. 2009）替代过时的Zinn & West (1984) 标度。
• 引入中心速度弥散度作为动力学研究的新关键参数。
• 利用多种独立距离指示器，进一步优化水平分支绝对星等的绝对校准。

提出的方法

• 基于近期高精度测光与天体测量研究，重建星团坐标，通过光度轮廓拟合或同心孔径测光法确定星团中心。
• 采用基于Carretta et al. (2009) 高分辨率光谱数据的新型金属丰度标度，取代旧有的Zinn & West (1984) 标度。
• 利用五种独立距离指示器（主序拟合、RR Lyrae视差、动力学视差、食双星和光变曲线傅里叶分析）的加权拟合，对绝对水平分支星等进行校准。
• 整合McLaughlin & van der Marel (2005) 和Trager et al. (1995) 提供的结构参数（核心半径、半光半径、集中度、中心面亮度），并补充了20余项近期研究的数据。
• 将中心速度弥散度（$\sigma(v_r)$）作为新星表参数引入，其值来源于径向速度巡天测量，并在必要时通过动力学模型外推获得。
• 由于潮汐半径（$r_t$）对模型高度依赖，且对潮汐尾和逃逸恒星敏感，故不再列入星表。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何利用近期观测数据改进银河系球状星团的坐标、金属丰度和结构参数？
• RQ2 如何利用多种独立距离指示器，获得最准确且一致的绝对水平分支星等（$M_V(HB)$）校准？
• RQ3 采用Carretta et al. (2009) 金属丰度标度相较于旧的Zinn & West (1984) 标度，对星团性质的解释有何影响？
• RQ4 当前银河系球状星团系统内部速度弥散度测量的现状如何？
• RQ5 新发现如Whiting 1和Koposov 1–2等，对暗淡、遥远星团的普查与分布产生了多大影响？

主要发现

• 星表现包含157个银河系球状星团，新增7个：Whiting 1、Koposov 1和2、FSR1735、BH261，以及GLIMPSE-01和02。
• 星团坐标现平均精度达1–2角秒，部分优于1角秒，基于现代测光与天体测量技术。
• 绝对水平分支星等校准为$M_V(HB) = 0.160[Fe/H] + 0.844$，基于银河系与M31共39个距离测量的加权拟合，误差为±0.11等。
• 新金属丰度标度（Carretta et al. 2009）取代了旧的Zinn & West (1984) 标度，其依据是高分辨率光谱数据的大幅增长及更优的模型大气。
• 中心速度弥散度（$\sigma(v_r)$）现已被纳入星表，但超过一半的星团缺乏直接测量，依赖模型外推。
• 由于潮汐半径（$r_t$）对模型高度依赖，且对潮汐结构和逃逸恒星敏感，故不再列示。