球状星团 M54 和人马座矮星系的光度测定：年龄-金属丰度关系

我们展示了球状星团 M54、人马座矮星系中的一个邻近天区以及一个对照天区的深度 VI 波段测光结果。色-星等图延伸至远低于最古老的主序转折点处，从而能够以前所未有的清晰度分析该星系的年龄-金属丰度关系。我们还研究了 M54 方向上的变星。通过 67 颗 RR Lyrae 变星，我们证实并改进了先前对该星团水平分支星等、前景红化以及水平分支形态的估计。这些数值用于确定 M54 和人马座场星族的年龄。我们证实了先前的结果，即 M54 与相似金属丰度的银河系球状星团具有相同的年龄。我们还在自洽的尺度上推导出了人马座中另外三个球状星团的年龄。我们发现了强有力的证据，表明人马座场星中存在多次恒星形成事件（或变速率的持续恒星形成）。我们将主要事件的特征确定为年龄分别为 11、5 以及 0.5 至 3 Gyr，对应的 Fe/H 值分别为 -1.3、-0.7 和 -0.4。在此尺度下，M54 的年龄为 15 Gyr。令人惊讶的是，我们为该星系整体推导出的年龄-金属丰度关系可以很好地用闭合盒化学演化模型来描述。我们还发现与 Sgr 场相关的星族在空间上聚集在 M54 周围，并针对这一现象探讨了几种解释。我们再次推测人马座是一个以 M54 为核心的有核矮椭圆星系。