Sobre el origen de los cúmulos globulares en un universo jerárquico

RESUMEN Presentamos una descripción integral de la formación de cúmulos globulares (CGs), combinando un tratamiento para su formación y evolución dinámica dentro de halos galácticos con una simulación semi-analítica de última generación de la formación de galaxias. Nuestro enfoque nos permite obtener estadísticas exquisitas para estudiar el efecto del entorno y la historia de ensamblaje de las galaxias, al mismo tiempo que permite una exploración muy eficiente del espacio de parámetros. Nuestro modelo de referencia, que incluye tanto la disrupción eficiente de cúmulos durante fusiones galácticas como la fricción dinámica de los CGs dentro del potencial galáctico, reproduce con precisión la correlación observada entre la masa total en CGs y la masa del halo parental. Se predice una desviación de la linealidad en masas de halo bajas, impulsada por una fuerte dependencia del tipo morfológico: las galaxias dominadas por bulbos tienden a albergar masas mayores de CGs que sus contrapartes de tipos más tardíos. Si bien la significancia de la diferencia podría verse afectada por la resolución en las masas de halo más bajas consideradas, esta es una predicción robusta de nuestro modelo y una consecuencia natural de la suposición de que la migración de cúmulos hacia el halo es desencadenada por fusiones de galaxias. Nuestro modelo requiere una dependencia ambiental de los radios de los CGs para reproducir la distribución de masa de CGs de baja masa observada en nuestra Galaxia. A masas de CGs de 10⁶\, M_, nuestro modelo predice menos CGs de los observados, debido a un tratamiento excesivamente agresivo de la fricción dinámica. Nuestro modelo reproduce bien la distribución de metalicidad medida para los CGs galácticos, a pesar de que predecimos CGs sistemáticamente más jóvenes que los observados. Argumentamos que esto añade más evidencia de una formación anómalamente temprana de las estrellas en nuestra Galaxia.