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Multiple Stellar Populations along the Red Horizontal Branch and Red Clump of Globular Clusters
The Astrophysical Journal ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-01-11 , DOI: 10.3847/1538-4357/abc882
E. Dondoglio 1 , A. P. Milone 1, 2 , E. P. Lagioia 1 , A. F. Marino 1, 2, 3, 4 , M. Tailo 1 , G. Cordoni 1 , S. Jang 1, 5 , M. Carlos 6
Affiliation  

We exploit multi-band Hubble Space Telescope photometry to investigate multiple populations (MPs) along the red horizontal branches (HBs) and red clumps of fourteen metal-rich Globular Clusters (GCs), including twelve Milky Way GCs and the Magellanic Cloud GCs NGC 1978 and NGC 416. Based on appropriate two-color diagrams we find that the fraction of 1G stars in Galactic GCs correlates with cluster mass, confirming previous results based on red-giant branch (RGB) stars. Magellanic-Cloud GCs show higher fractions of 1G stars than Galactic GCs with similar masses, thus suggesting that the environment affects the MP phenomenon. We compared and combined our population fractions based on HB with previous estimates from MS and RGB, and we used ground-based UBVI photometry (available for NGC 104, NGC 5927, NGC 6366, NGC 6838) to extend the investigation over a wide field of view. All studied GCs are consistent with flat distributions of 1G and 2G stars within ~1 arcmin from the cluster center except NGC 416, where the 2G is more centrally concentrated. 2G stars of NGC 104 and NGC 5927 are more centrally-concentrated than the 1G, whereas the distribution is flat for NGC 6366 and NGC 6838. We discover that most of the analyzed GCs exhibit extended sequences of 1G stars along the red HB, not consistent with a simple population. The comparison between appropriate synthetic and observed CMDs reveals that these extended distributions are consistent with either star-to-star variation in helium or with an internal metallicity spread, recalling the inhomogeneity of 1G stars along the ChMs.

中文翻译:

沿着球状星团的红色水平分支和红色团块的多个恒星族群

我们利用多波段哈勃太空望远镜光度测量来研究沿着红色水平分支 (HBs) 和红色团块的 14 个富含金属的球状星团 (GC) 的多个种群 (MP),其中包括 12 个银河系 GC 和麦哲伦星云 GC NGC 1978和 NGC 416。基于适当的双色图,我们发现银河系 GC 中 1G 恒星的比例与星团质量相关,证实了先前基于红巨星分支 (RGB) 恒星的结果。麦哲伦星云 GC 显示出比具有相似质量的银河 GC 更高的 1G 恒星比例,因此表明环境影响了 MP 现象。我们将基于 HB 的人口分数与之前来自 MS 和 RGB 的估计进行比较和组合,我们使用基于地面的 UBVI 光度测量(可用于 NGC 104、NGC 5927、NGC 6366、NGC 6838) 将调查扩展到广阔的视野。所有研究的 GC 都与 1G 和 2G 恒星在距星团中心约 1 弧分内的平坦分布一致,除了 NGC 416,在那里 2G 更集中。NGC 104 和 NGC 5927 的 2G 恒星比 1G 更集中,而 NGC 6366 和 NGC 6838 的分布是平坦的。我们发现大多数分析的 GC 显示出沿红色 HB 的 1G 恒星的扩展序列,不一致人口简单。适当的合成和观察到的 CMD 之间的比较表明,这些扩展分布与氦的星间变化或内部金属丰度分布一致,回顾了 1G 恒星沿 ChM 的不均匀性。所有研究的 GC 都与 1G 和 2G 恒星在距星团中心约 1 弧分内的平坦分布一致,除了 NGC 416,在那里 2G 更集中。NGC 104 和 NGC 5927 的 2G 恒星比 1G 更集中,而 NGC 6366 和 NGC 6838 的分布是平坦的。我们发现大多数分析的 GC 显示出沿红色 HB 的 1G 恒星的扩展序列,不一致人口简单。适当的合成和观察到的 CMD 之间的比较表明,这些扩展分布与氦的星间变化或内部金属丰度分布一致,回顾了 1G 恒星沿 ChM 的不均匀性。所有研究的 GC 都与 1G 和 2G 恒星在距星团中心约 1 弧分内的平坦分布一致,除了 NGC 416,在那里 2G 更集中。NGC 104 和 NGC 5927 的 2G 恒星比 1G 更集中,而 NGC 6366 和 NGC 6838 的分布是平坦的。我们发现大多数分析的 GC 显示出沿红色 HB 的 1G 恒星的扩展序列,不一致人口简单。适当的合成和观察到的 CMD 之间的比较表明,这些扩展分布与氦的星间变化或内部金属丰度分布一致,回顾了 1G 恒星沿 ChM 的不均匀性。NGC 104 和 NGC 5927 的 2G 恒星比 1G 更集中,而 NGC 6366 和 NGC 6838 的分布是平坦的。我们发现大多数分析的 GC 显示出沿红色 HB 的 1G 恒星的扩展序列,不一致人口简单。适当的合成和观察到的 CMD 之间的比较表明,这些扩展分布与氦的星间变化或内部金属丰度分布一致,回顾了 1G 恒星沿 ChM 的不均匀性。NGC 104 和 NGC 5927 的 2G 恒星比 1G 更集中,而 NGC 6366 和 NGC 6838 的分布是平坦的。我们发现大多数分析的 GC 显示出沿红色 HB 的 1G 恒星的扩展序列,不一致人口简单。适当的合成和观察到的 CMD 之间的比较表明,这些扩展分布与氦的星间变化或内部金属丰度分布一致,回顾了 1G 恒星沿 ChM 的不均匀性。
更新日期:2021-01-11
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