结合ACSVCS和NGVS数据研究Virgo星系团中球状星团的颜色和空间分布

Globular Clusters are among the oldest stellar populations in galaxies and preserve the valuable information from the earliest epochs of galaxy formation. So, they are the unique probe of the early formation and assembly history of galaxies..In this research program, I propose a study of color and spatial distributions of globular clusters in Virgo cluster of galaxies using the high resolution imaging from the HST/ACS Virgo Cluster Survey (ACSVCS) and the wide field imaging from the Next Generation Virgo cluster Survey (NGVS).

做为星系中最早形成的天体之一，球状星团同星系一起经历了漫长的演化过程并幸存到现在，它们是珍贵的"化石"，封装了星系形成早期的重要信息。因此，球状星团是研究星系的早期形成以及并合历史的关键"探针"。.本项目中，我们拟结合ACSVCS （HST/ACS Virgo Cluster Survey）的高分辨率图像和NGVS（Next Generation of Virgo Cluster Survey）的大视场巡天数据，借助球状星团这一关键示踪体，深入研究Virgo 星系团中球状星团的颜色分布和空间分布，以探寻星系早期形成和演化的线索以及星系间相互作用的直接证据。

在项目执行期间，我们参加的下一代Virgo星系团巡天（简称NGVS）取得了圆满成功，使我们开展球状星团研究有了良好的基础。使用NGVS数据，我们系统地研究了球状星团的颜色分布、颜色梯度、颜色星等关系、空间分布，基本完成了项目计划的研究内容。主要成果如下：1、基于NGVS数据选取了球状星团样本，估计出Virgo星系团内球状星团的个数约为67300±14400个；2、大部分球状星团分布在大质量星系周围，而且有复杂的空间分布子结构，这是Virgo星系团过去发生过或正在发生并和过程的直接证据；3、大质量星系周围的球状星团的颜色分布呈双峰结构，而且表现出负的颜色梯度，即星系外围的球状星团更蓝，该梯度可延伸到星系的25Re处；4、证实了大星系周围的蓝族球状星团确实存在颜色星等关系，即Blut-tilt。除此之外，我们还扩展了两项研究内容：球状星团的动力学研究和超致密矮星系（UCD）研究，成果如下：1、成功申请到了国外大口径望远镜的观测时间，对球状星团进行了光谱观测；2、利用这些球状星团作为探针计算了M87的动力学质量为(1.5±0.2)×10^{13}M_⊙；3、首次揭示了UCD的形成与环境的相关性；发现了从矮星系到UCD的演化序列；4、发现了质量最大的UCD，同时也是近域宇宙中迄今发现的最致密的恒星系统。