科研人员利用LAMOST等巡天数据揭示银晕恒星的化学-动力学规律
发布时间:
2021-05-14 15:59
修改时间:
2021-05-14 15:59
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近日,由三峡大学天文与空间科学研究中心Sarah A. Bird副教授、田海俊教授、中国科学院国家天文台薛香香、刘超和赵刚研究员、上海交通大学沈俊太教授、上海天文台杨成群博士以及澳大利亚斯温伯恩理工大学Chris Flynn等人组成的国际研究团队利用我国郭守敬望远镜(LAMOST)、美国斯隆数字巡天(SDSS)和欧空局的盖亚卫星(Gaia)等巡天项目观测的近3万颗银晕恒星(其中60%来自于LAMOST)的三维空间位置、三维速度以及金属丰度等七维信息,分析了银晕恒星的化学-动力学分布特征,揭示了银晕恒星轨道的各项异性参数随金属丰度、银心距等参量的变化规律,为理解银河系的集成历史提供了重要观测依据。相关研究成果已被国际知名天文期刊《天体物理杂志》(ApJ)正式接收。论文链接:点击这里

银晕中包含了许多银河系并合矮星系的遗迹。这些遗迹在相空间中呈现不同程度的混合子结构,从而影响银晕恒星的速度分布(如图1所示)。基于目前最大的晕星光谱样本,Sarah A. Bird等人分别测量了剔除并合遗迹前后银晕恒星轨道的各项异性参数(β)随银心距的变化情况(如图2 所示),发现并合遗迹对β参数的影响不容忽视(虚线为受并合遗迹影响的情况),而且β均大于零,这意味着银晕恒星的运动轨道在所有银心距离处都是径向主导的(即径向上的速度弥散最大)。K巨星(KG,上图)比蓝水平支星(BHB,下图)更年轻,其运动轨道更加趋于径向主导,这与银河系的动力学演化密不可分。

图1:LAMOST K巨星的三维速度在不同银心距处的分布,其中左、右子图分别为剔除和包括银晕子结构两种情况

Sarah A. Bird 等人还发现了一种化学-动力学趋势,即富金属恒星(图2中绿色曲线)沿着较强的径向主导轨道运动,而贫金属恒星(蓝色曲线)则沿着较弱的径向主导轨道运动。径向主导最明显的轨道恒星很可能是受最近发现的盖亚香肠(Gaia-Enceladus-Sausage)卫星星系的影响所致。

图2:化学-动力学趋势表明,富金属丰度晕星更倾向于沿着径向主导的轨道运动

银晕恒星的运动还是揭示银河系引力势的关键,Sarah A. Bird等人目前正在利用该样本测量银河系质量分布,相关结果即将发表。

自2014年获得图尔库大学(芬兰)天体物理博士以来,Sarah A. Bird先后在中国科学院上海天文台、国家天文台从事博士后研究。2021年起,她转至三峡大学天文与空间科学中心担任副教授职位。近年来,她先后得到了LAMOST Fellowship、中国科学院院长国际Fellowship、阿里云Fellowship、三峡大学高层次人才引进基金等项目的支持。

国家天文科学数据中心为天文观测设备和研究计划提供数据与技术服务。

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Yang Hanxi
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