A idéia surgiu a partir da detecção
de um RGB duplo no CMD óptico do aglomerado HP1 (Ortolani
et al 1997), do Bojo da Galáxia.
Um ramo de gigantes vermelhas pobre em metais, correspondente
ao aglomerado
Outro rico, mais curvado, com metalicidade similar à
do bojo (janela de Baade, metalicidade ~solar)
HP1 é objeto ideal para testar o cenário de
capturas proposto
Asc. Reta = 17h27m53.2s
; Decl = -29o56'41''
(1950)
[Fe/H] = -1.5 ; contrastando em 1.0 dex com o ambiente
Distância ao centro da galáxia ~ 1.3 kpc
AJUSTES:
Linha tracejada:posição
média das estrelas do aglomerado pobre NGC 6752
Linha cheia: Posição
médis das estrelas do aglomerado rico NGC 6553 (metalicidade ~solar)
A figura mostra uma extração dos r
<= 23" centrais.
O CMD foi gerado a partir de imagens do NTT (3.55m, ESO,
seeing ~ 0.5"). Extrações com DAOPHOT II. (Ortolani
et al 1997)
O RGB secundário é interpretado como devido
à contaminação do bojo.
van den Bergh (1996):
Aglomerados de metalicidades baixas e médias da Galáxia,
com HBs compostos resultariam de mergers.
Para ocorrência de mergers ==> aglomerados com
velocidades relativas baixas ==> satisfeito em galáxias anãs
de baixa dispersão de velocidades.
Merger na galáxia anã e posterior captura pela
Via Láctea.
Exemplo: van den Bergh cita M54 na anã de Sagitário.
Cenário de Merger não apropriado para
HP1:
Dispersão de velocidades do bojo muito alta para que
ocorram mergers de globulares no próprio bojo.
População estelar do RGB secundário
muito rica para ter se originado em anã.
Estimativas de número de capturas
Condições para captura de uma estrela:
Vc == velocidade do aglomerado
Vs == velocidade da estrela
Ve == velocidade de escape do aglom.
|Vc| - |Ve| <= cos
<= |Vc| + |Ve|
|Vs| sen
<= |Ve|
Parâmetros do HP1:
Distância ao centro da Galáxia ~ 1.3 kpc
Densidade do Bojo a essa distância: 0.33 Msol/pc3
(modelo de Hernquist 1993)
Assumimos Bojo isotérmico (Binney
& Tremaine 1997), com dispersão de velocidades de 113
km/s (e.g. Sharples
et al. 1991) e distribuição
Gaussiana.
A partir das condições
de captura e dos parâmetros do HP1, adotamos uma massa típica
de 1 Msol para
as estrelas do bojo e consideramos um grid de modelos de aglomerados com
massas 104,
105 e 106
Msol, diâmetros
10, 15 e 20 kpc, e velocidades (Vc) de 50 e 100 km/s e obtivemos:
(i) Para aglomerados de 106
Msol; Ve = 34 km/s
Vc = 50 km/s ==> Ns
= 1.2 X 105 estrelas
por Gyr
Vc = 100 km/s ==> Ns
= 4.1 X 104 estrelas
por Gyr
(ii) Para aglomerados de 105
Msol; Ve = 11 km/s
Vc = 50 km/s ==> Ns
= 5.1 X 103 estrelas
por Gyr
Vc = 100 km/s ==> Ns
= desprezível
(iii) Para aglomerados de 104
Msol
Não capturam número significativo
de estrelas.
Esses valores fornecem vínculos
para as massas e velocidades para que aglomerados como o HP1 sejam capazes
de capturar estrelas.
Simulação
TREECODE:
= 0.7; quadrupolo.
Modelo de Plummer para o aglomerado:
105
Msol; 104 partículas;
massas iguais (10 Msol)
Raio de core: 2 pc
Raio de corte: 15 pc
O Bojo:
Densidade de 0.33 Msol/pc3
O modelo de aglomerado, viajando a
50 km/s encontra 29480 Msol em estrelas do Bojo em 10 Myr.
Usando partículas de 10 Msol,
criamos esfera homogênea de tamanho igual ao do aglomerado e velocidades
amostradas a partir de distribuição Gaussiana com Sigma =
113 km/s
A simulação:
Aglomerado centrado na esfera homogênea que representa
o Bojo, Orbitando ao redor de uma partícula de 7
X 109
Msol que representa a massa do bojo interna
à posição de HP1.
Após 10 Myr : captura de 90 Msol ====>
Discussão
Mecanismos que afetam o número
de estrelas em aglomerados:
Evaporação (o mais importante):
Aglomerados com 106
Msol ==> estáveis num tempo de Hubble
Aglomerados com 105
Msol ==> perdem fração significativa da sua massa (tevap
= 10 Gyr)
Ejeção
Disk schocking
Mecanismo de Capturas
pode contrabalançar as perdas, permitindo que aglomerados de 105
Msol sobrevivam no Bojo.
Dependendo da massa, taxa de evaporação
e de capturas, pode-se esperar uma modificação na população
estelar do aglomerado, com o aparecimento de uma segunda componnte no CMD.
Aglomerados pobres em metais menos
massivos:
Se a taxa de capturas domina, as sequências
evolutivas do CMD (HB azul, RGB vertical) podem se tornar menos povoadas,
criando uma segunda família de aglomerados metálicos que
antes eram pobres e em um tempo de Hubble desenvolvem um CMD similar ao
da Janela de Baade por capturas
A posição relativa das
sequências evolutivas no diagrama HR para globulares de diferentes
metalicidades é fundamental para a calibração dos
parâmetros da população estelar. O CMD de HP1, combinando
populações pobre e rica em metais, pode fornecer um meio
de medir o blanketing diretamente, independente de modelos espectrais
e de atmosferas estelares.
Blanketing: Estrelas ricas em metais
apresentam muitas linhas de absorção na região azul
dos seus espectros, causando um aparente rebaixamento do contínuo
e, no seu diagrama HR, um deslocamento para o vermelho. O RGB pobre indica
a posição correta, ou o deslocamento provocado pelo blanketing
no RGB rico.