Effet des étoiles binaires sur l'évolution dynamique des amas stellaires. II - Modèles évolutifs analytiques

Des modèles analytiques sont utilisés pour calculer l'évolution du cœur d'un système stellaire due simultanément à l'évaporation stellaire, qui entraîne la contraction du système (cœur), et à ses binaires, qui entraînent son expansion en diminuant progressivement son énergie de liaison. L'évolution du système est déterminée par deux paramètres : le nombre initial d'étoiles dans le système et la fraction de ses étoiles qui sont des binaires. Pour une fraction de binaires fixée, l'évaporation stellaire domine initialement l'évolution dynamique si le nombre initial est suffisamment grand, en raison du fait que le taux d'évaporation est principalement déterminé par des rencontres à longue portée dont l'importance augmente à mesure que le nombre d'étoiles dans le système s'accroît. Si l'évaporation stellaire domine initialement, le système commence par se contracter, mais à mesure que le nombre d'étoiles restantes dans le système diminue par évaporation, le système atteint un rayon minimal et une densité maximale, puis il entre en expansion de manière monotone à mesure que le nombre d'étoiles restantes diminue encore. Les amas ouverts entrent en expansion de manière monotone dès le début s'ils présentent des fréquences de binaires s'approchant de la moyenne de la Population I. Les amas globulaires sont fortement déficitaires en binaires pour avoir pu former et conserver les cœurs stellaires à haute densité observés dans la plupart d'entre eux. La fraction de binaires pour ces systèmes est estimée à au plus 0.15.