نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• ملیحه ربیعی
• اکرم حسنی زنوزی
• حسین حقی

دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان

چکیده

ستاره‌های سنگین از نوع O و B (OB) موجود در خوشه‌های باز، اثر مهمی بر تحولات دینامیکی این خوشه‌ها دارند. در شبیه‌سازی خوشه‌های ستاره‌ای، روش نمونه‌گیری به کار گرفته شده در تعیین تابع جرم خوشه، بر تعداد و جرم ستاره‌های سنگین مؤثر است. دو روش «نمونه‌گیری بهینه» و «نمونه‌گیری تصادفی» برای تولید ستاره‌های اولیۀ خوشه پیشنهاد شده است. در روش نمونه‌گیری تصادفی، تغییر عدد تصادفی جرم سنگین‌ترین ستاره و تعداد ستاره‌های سنگین را تغییر می‌دهد که این موضوع بر تحول دینامیکی خوشه‌های باز جوان اثرگذار است. بررسی‌های ما نشان می‌دهد که اگر طبیعت از روش نمونه‌گیری تصادفی در تولید ستاره‌ها پیروی کرده باشد، بسته به این که تعداد ستاره‌های OB در آنها چقدر باشد، مسیر تحولی خوشه‌های کم‌جرم با شرایط اولیۀ یکسان می‌تواند کاملاً متفاوت باشد. این بدان معنی است که در مدل‌هایی که تعداد ستاره‌های OB بیشتر است و در نتیجۀ آن بقایای‌ ستاره‌ای بیشتری تشکیل می‌شوند، خوشه با نرخ سریع‌تری جرم از دست می‌دهد و در زمان کوتاه‌تری منحل می‌شود. همچنین در این مقاله نشان داده شده است که نگهداشتن بقایای ستاره‌ای در خوشه نقش مهمی در تحول خوشه بازی می‌کند. در مدل‌هایی که تعداد ستاره‌های سنگین بیشتر است، در صورت نگهداشتن بقایای ستاره‌ای در خوشه، سرعت انحلال افزایش می‌یابد. اگر چه با در نظر گرفتن مدل‌های واقعی‌تر برای این خوشه‌های جوان و کم‌جرم، ‌که اکثر بقایای ستاره‌ای بلافاصله بعد از تشکیل از خوشه خارج شوند، تفاوت روند تحولی مدل‌های با ستاره‌های OB-min و OB-max کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

• خوشۀ باز
• تابع جرم اولیه
• نمونه‌گیری بهینه
• نمونه‌گیری تصادفی

موضوعات

• نظری

عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of massive stars on the dynamical evolution of open clusters, using optimal and random sampling

نویسندگان [English]

• Malihe Rabiee
• Akram Hasani Zonoozi
• Hosein Haghi

Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences, Zanjan, Iran

چکیده [English]

Massive OB stars have an important effect on the dynamical evolution of open star clusters. In the simulation of star clusters, the sampling method to determine the mass function of the cluster affects the number and mass of massive stars. Two methods of "optimal sampling" and "random sampling" have been proposed to initialize the cluster stars. In the random sampling method, the mass of the heaviest star and the number of massive stars change randomly, which affects the dynamical evolution of young open clusters. Our investigations show that, if nature follows a random sampling method in star formation, the evolutionary path of low-mass clusters with the same initial conditions can be completely different, depending on the number of OB stars. Therefore, in models with more OB stars and thus more stellar remnants, they lose at a faster rate and dissolve in a shorter time. It is also shown in this paper that the retention of stellar remnants in the cluster plays an important role in the evolution of the cluster. In models with more massive stars, the dissolution rate increases if stellar remnants are retained in the cluster. However, considering the realistic models for these young and low-mass clusters in which most of the stellar remnants leave the cluster immediately after formation, the difference between the evolutionary tracks of the models with OB-min and OB-max stars decreases.

کلیدواژه‌ها [English]

• open cluster
• initial mass function
• optimal sampling
• random sampling