Maqola

Globular Clusters in the Time of the JWST. I. Survey Design and First Results on Multiple Populations and Beyond

A. P. MiloneIstituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova , Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova ,A F MarinoIstituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova , Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova ,G. CordoniResearch School of Astronomy & Astrophysics, Australian National University , Canberra, ACT 2611 ,E. DondoglioAmerican University of Sharjah Physics Department, , P.O. Box 26666, Sharjah ,M. V. LegnardiUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,T. ZiliottoUniversité Bourgogne Franche-ComtéE BortolanUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,F. MuratoreUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,F. D'AntonaIstituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Roma , Via Frascati 33, 00077 Monte Porzio Catone ,A. RenziniIstituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova , Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova ,G. GirardiUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,L. GorzaUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,A. Mastrobuono-BattistiIstituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova , Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova ,C. VenturaIstituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Roma , Via Frascati 33, 00077 Monte Porzio Catone ,P. VenturaIstituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Roma , Via Frascati 33, 00077 Monte Porzio Catone ,V. AltomonteUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,L. BisigelloIstituto Nazionale di Astrofisica - Osservatorio Astronomico di Padova , Vicolo dell’Osservatorio 5, 35122 Padova ,Y. CavecchiUniversidad de La Laguna Departamento de Astrofisica, , 38206, San Cristobal de La Laguna, Tenerife ,F. Dell'AgliIstituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astronomico di Roma , Via Frascati 33, 00077 Monte Porzio Catone ,A. DotterDartmouth College Department of Physics and Astronomy, , 6127 Wilder Laboratory, Hanover, NH 03755 ,E. P. LagioiaSouth-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University , Kunming, 650500 C. K. LiCSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area , Zhuhai, 519082 ,S. LionettoUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,A. MarchukUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,J. QiSouth-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University , Kunming, 650500 G. RodrighieroUniversità di Padova Dipartimento di Fisica e Astronomia “Galileo Galilei”, , Vicolo dell’Osservatorio 3, 35122 Padova ,M. TailoUniversità di Bologna Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”, , Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna ,H. WirthCharles University, Faculty of Mathematics and Physics, Astronomical Institute , V Holešovičkách 2, 180 00 Praha ,

2026en

Ochiq kirishOltin

Litsenziya: cc-by

Manbada oʻqishdoi.org(yangi oynada ochiladi)

ABI

Annotatsiya

Abstract Globular clusters (GCs) host multiple stellar populations with distinct chemical compositions, but their properties among very low-mass stars remain poorly constrained. The James Webb Space Telescope (JWST) enables precise infrared studies that are highly sensitive to abundance variations in cool stars. We initiate a homogeneous survey of Galactic GCs, based primarily on deep JWST GO-8960 observations and complemented by archival JWST and Hubble Space Telescope data, to characterize multiple populations across a wide range of cluster properties. In this first paper, we present the survey and initial NIRCam results. We analyze eleven GCs, deriving high-precision photometry and astrometry to measure proper motions. Multiple populations are detected among low-mass stars in all clusters, with diverse behaviors. We find discrete main sequences in NGC 288, NGC 6723, and NGC 2808, and more continuous distributions in NGC 104 and the Type II clusters NGC 1851 and NGC 6656. The bulge clusters NGC 6528, NGC 6553, and NGC 6440 show patterns consistent with varying helium and oxygen abundances that do not scale simply with cluster mass. In Terzan 5 and Liller 1, we identify populations spanning different ages and helium variations within the old population of Terzan 5. We also detect an M-dwarf gap in NGC 104 at ∼0.35M⊙, consistent with the Jao Gap of field stars and open clusters. This work establishes the foundation for a homogeneous JWST survey of Galactic GCs and provides a valuable dataset for studies of cluster evolution, Galactic stellar populations, and background extragalactic sources.

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Identifikatorlar

DOI: 10.1093/mnras/stag1597

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