Mass Distribution and Bulge Formation in the Milky Way Galaxy
在第一部分,本文总结了最近的工作,银河系暗晕的质量和形状。第二部分回顾了银河系的大尺度结构,以及银河系内部主要由重子物质构成的证据。这与LCDM和MOND的预测进行了简要的比较。最后,一个总结给出的隆起形成的cluerous,气体丰富的磁盘,一个过程,可能会产生旧的,盘状,α-丰富的隆起类似于银河系的隆起。
2006-08-16 astro-ph
Debris streams in the solar neighbourhood as relicts from the formation of the Milky Way
现在人们普遍认为星系是通过引力放大原始波动和随后合并较小的前体结构而形成的。聚集形成银河系的结构的恒星现在应该构成了它的大部分或全部凸起和晕,在这种情况下,人们希望在目前的晕星分布中找到这些前体结构的“化石”证据。这一过程正在继续的确认来自于人马座矮星系的发现,它正在被银河系破坏,但到目前为止,这一过程提供了银河系大部分老恒星的直接证据。在这里,我们表明,在太阳轨道半径之外的银河系晕中,大约有10%的贫金属恒星来自一个单一的相干结构,该结构在银河系形成期间或之后不久被破坏。这个天体有一个高度倾斜的绕银河系的轨道,最大距离为$\sim$ 16千秒差距,它可能类似于天炉座和人马座矮球状星系。
1999-11-03 astro-ph
An Intermittent Star Formation History in a 'Normal' Disk Galaxy: The Milky Way
利用太阳附近552颗恒星的色球年龄分布,导出了银河系的恒星形成率历史。由于轨道扩散,恒星的样本出生地分布在非常大的距离范围内,因此可以估计全球恒星形成率的历史。该推导采用了金属丰度的色球发射在一个给定的年龄,并纠正占不完整性,规模高度年龄的相关性,和恒星演化的影响。结果表明,银河系经历了全球恒星形成率的波动,振幅大于2-3倍的时间尺度小于0.2-1 Gyr。由于年龄不确定性的模糊效应,实际的历史可能比这里发现的更有爆发性。有一些证据表明恒星形成率长期缓慢增加,这可能是我们银河系积累历史的记录。一个平滑的几乎恒定的恒星形成率历史被强烈排除,证实了巴里(1988)使用较小的样本和不同的年龄校准首次发现的结果。这一结果表明,星系可以在大尺度上相干波动。
2000-02-09 astro-ph
IRS 16SW - A New Comoving Group of Young Stars in the Central Parsec of the Milky Way
与银河系中心的超大质量黑洞有关的最令人困惑的问题之一是其附近年轻恒星的起源。使用自行测量和恒星数密度计数的基础上,9年的衍射限制K(2.2微米)波段斑点成像在W。M.借助10米望远镜,我们发现了一个新的同向运动恒星群,我们称之为IRS 16 SW同向运动恒星群,距离中央黑洞1.9”(0.08 pc,投影)。这个同向运动群的五个成员中,有四个已经被光谱鉴定为大质量的年轻恒星,特别是He I发射线恒星和OBN恒星。这是银河系中央秒差距内第二个被确认的年轻共动群,也是最接近中央黑洞的投影,投影系数为2。这些共同运动的群体可能是大质量恒星团的幸存核心,这些恒星团在中央超大质量黑洞的强潮汐场中受到破坏。
2005-04-12 astro-ph
Halo streams as relicts from the formation of the Milky Way
在这篇文章中,我们讨论了我们的光环的预期属性,如果我们的银河系是从合并的较小的系统。使用分析参数和高分辨率的模拟,我们发现,在太阳附近的星系晕应该有一个平滑的空间分布,其恒星速度椭球应该由几百个运动学冷流,从不同的合并事件的遗迹。我们还讨论了支持这一层次结构的观测证据:两个恒星流起源于同一个系统,可能落在银河系约10 Gyr前。最后,我们将讨论未来的天体测量任务,如FAME或GAIA可能揭示通过观察附近的晕星的运动。
2000-08-04 astro-ph
A Schmidt-Kennicutt law for star formation in the Milky Way disk
我们使用一种新的方法来追溯银河系盘的恒星形成历史,使用一个样本的M矮星在太阳附近,这是整个太阳圈的代表。使用M星是因为它们在特定的年龄之前都有H_alpha发射,这是它们绝对星等的一个很好的校准函数。这使我们能够重建盘星在大约一半的盘寿命中诞生的速率。我们的恒星形成率与使用其他独立方法获得的结果一致,似乎排除了恒星形成率恒定的可能性。这项研究的主要结果是表明,施密特-肯尼卡特型(其中涉及恒星形成率的星系盘的星际气体含量)的关系已在银河系盘在过去5 Gyr。我们从M矮星和星际气体含量的磁盘中获得的恒星形成率可以推断为时间的函数,从磁盘的化学富集模型,这是很好地约束的观测表明,银河系磁盘的金属量在所涉及的时间尺度上几乎保持不变。我们证明了过去5个Gyr的恒星形成率和气体表面密度可以用指数为Gamma = 1.45(+0.22,-0.09)的Schmidt-Kennicutt定律精确描述。在统计不确定性范围内,这与其他星系的值相同。
2008-10-09 astro-ph
The Properties of Dense Molecular Gas in the Milky Way and Galaxies
本文综述了银河系致密分子气体中单位质量恒星形成率恒定的证据,以及致密分子气体中L_IR与L'的河外关联。我们讨论了致密气体中常数SFR/M解释与全球Schmidt-Kennicutt恒星形成定律之间的联系。
2007-11-28 astro-ph
Chemical Abundances and Milky Way Formation
恒星的化学元素比率有明确的系统趋势作为丰度的函数,这些趋势与运动学定义的恒星星族有很好的相关性。这是值得注意的,并对星系演化有重要的影响。源函数,即恒星的初始质量函数,必须几乎不随时间、地点和金属丰度而变化。每一颗正在形成的恒星都必须有一个混合的质量平均IMF产量,这意味着恒星形成率很低,大多数恒星形成在最多几个具有相似演化历史的区域。这些公认的结果很难与标准的等级形成模型相一致,该模型聚集了许多恒星单位:星系演化似乎是由气体组装和随后的恒星形成所主导的。本文介绍了最近关于银河系球核、恒星晕和厚盘的研究结果,以及一些新的结果。
2004-11-26 astro-ph
The Accelerations of Stars Orbiting the Milky Way's Central Black Hole
最近对银河系中心附近恒星速度的测量为星系中存在超大质量黑洞提供了最有力的证据,但观测的不确定性对黑洞的许多性质限制很小。确定恒星在围绕中心的轨道上的加速度,可以提供关于黑洞的位置和质量的更精确的信息。在这里,我们报告的加速度测量的三颗恒星位于约0.005 pc的中央射电源Sgr A*,这些加速度是由地球所经历的,因为它绕太阳运行。这些数据增加了银河系中心区域的最小质量密度,相对于以前的结果增加了一个数量级,并将暗物质定位在Sgr A* 标称位置的0.05 ± 0.04角秒内。此外,其中一颗观测到的恒星的轨道周期可能短至15年,使我们有机会在不久的将来观测到整个周期。
2000-09-21 astro-ph
The Star Formation History of the Milky Way
银河系恒星形成历史的量化涉及形成的持续时间和速度,这些参数对于不同的人群具有不同的精度。恒星形成的早期速率可以从模拟的化学元素数据中得知,最近的速率可以直接从颜色星等数据的等时线分析中得知。场晕和球状星团几乎都是古老的,最多只在几个Gyr中形成。外部隆起可能在很久以前的短时间内形成-现存的数据不一致,而内部隆起/盘今天正在形成,并随着时间的推移继续形成。内部磁盘上只有非常有限的数据可用。太阳附近的外盘似乎和光环一样古老。最早的扩展盘,也就是今天的厚盘,似乎很早就存在了,这一观测结果与某些星系形成模型并不完全一致。
2000-11-24 astro-ph
Type Ia supernovae in a hierarchical galaxy formation model: the Milky Way
基于冷暗物质模型,我们研究了类银河系星系的化学演化。本文将Ia型超新星的化学富集作用引入Nagashima & Yoshii提出的Mitaka半解析星系形成模型。本文首次自洽地导出了类银河系中超新星Ia化学富集的恒星金属丰度及其比值的分布,并在一个分层的星系形成模型中进行了讨论。作为第一次尝试,我们假设所有的Ia超新星具有相同的寿命,并假设II型超新星(SNe II)的瞬时回收。我们发现,我们的模型很好地再现了金属丰度比[O/Fe]对[Fe/H]和{铁金属丰度分布函数}在太阳附近。这意味着所谓的G-矮星问题是通过星系的分级形成来解决的,而传统的整体塌缩模型中引入的解决这一问题的气体入口项可以很好地解释为一些物理过程的混合,如暗晕的分级合并,气体冷却,能量反馈以及由于超新星而导致的气体和金属注入到热气中。我们的模型预测在[Fe/H] $\simeq 0$的凸起中比在盘中有更多的氧增强型恒星。这一趋势似乎得到了最近观察结果的支持,尽管这些观察结果仍然存在不确定性。更多的数据在数量上和精度上将为星系形成提供独立和重要的约束。(节略)
2006-02-03 astro-ph
Galaxy Formation: Clues from the Milky Way
恒星星族是星系演化的化石记录。在本星系群中解释这一记录可以可靠地确定控制这些星系演化的主导物理学,这些星系是宇宙中典型的光度,并且是理解高红移必然有限的数据的必要先决条件。在我们的银河系中,关键问题是最古老的恒星星族形成和合并的地点和时间:晕,厚盘和隆起-以及它们的重叠和进化关系,如果有的话。综述了高红移恒星初始质量函数、银河系球核的恒星星族和银盘合并历史等方面的最新研究成果。
2002-11-01 astro-ph
The Nuclear Star Cluster of the Milky Way: Star Formation, Dynamics and Central Black Hole
核星团的高空间分辨率、近红外成像和光谱学提供了有关银河系中心动力学、演化和质量分布的关键新见解。中央秒差距是由一群炽热的大质量恒星提供动力的,这些恒星一定是在几百万年前形成的。恒星的形成要么是在中央秒差距内由一个非常密集的云的坠落引发的,要么是在中央秒差距外形成的一个密集的年轻星团通过动力学摩擦迅速沉入核区域。明亮的渐近巨星分支(AGB)恒星的存在表明,有更早的恒星形成插曲。对200多颗恒星的径向运动和自行运动的测量结果显示,恒星动力学的尺度在距动力学中心几个光日的范围内,该中心与致密射电源(SgrA*)在~0.1”(800 AU)范围内重合。恒星的速度以开普勒定律的方式向SgrA* 方向增加(最内侧的恒星速度超过1000 km/s),这意味着存在着300万太阳质量的中心(暗)质量。观测结果令人信服地证明,这种质量集中是一个黑洞,它目前正以低速率吸积或低效率辐射。除了年轻的大质量恒星外,中央星团的速度场接近各向同性。年轻恒星的特征是湍流旋转模式,仍然带有原始云或星团中角动量分布的印记。
2000-08-08 astro-ph
Chemical enrichment and star formation in the Milky Way disk; II. Star formation history
通过对552颗晚型矮星的色球年龄分布进行标度高度修正、恒星演化修正和体积修正,将其转化为恒星的形成历史。我们表明,我们的银河系的磁盘经历了增强情节的恒星形成在0-1 Gyr,2-5 Gyr和7-9 Gyr前,虽然后者爆发的现实仍然是不确定的。由于轨道扩散,恒星样本的诞生点分布在很大的距离范围内,因此可以估计出全球的恒星形成率。这些结果进行比较的金属富集率,给出的年龄-金属丰度的关系,与预期的时代,我们的银河系和麦哲伦云之间的密切接触,并与以前的恒星形成历史的测定。模拟被用来检查的恒星形成的历史,由于年龄的不确定性,和扩大的恢复功能,以及测量的概率水平,历史推导出由一个恒定的恒星形成的历史的统计波动产生的年龄相关的涂抹。我们以超过98%的置信度表明,我们银河系的恒星形成不是恒定的。
2000-08-03 astro-ph
Cosmic Ray Production of Lithium-6 by Structure Formation Shocks in the Early Milky Way: A Fossil Record of Dissipative Processes during Galaxy Formation
虽然在贫金属晕星中观察到的Be和B丰度很好地解释为超新星激波加速的hoc富集宇宙射线(CR)的散射,但在具有超新星CR的此类恒星中观察到的$^6$ Li的解释更有问题。在这里,我们提出,在银河系的层次结构形成过程中,下沉和合并的亚银河系团块引起的引力冲击应该在早期耗散足够的能量,和CR的这种冲击加速可以提供一个自然的解释所观察到的$^6$锂。在清晰的超新星爆发中,结构形成冲击波不会喷射新合成的CNO或Fe,因此在低金属丰度下唯一有效的生产通道是$α-α$聚变,能够产生足够的$^6$ Li,没有伴随的Be或B,也没有与Fe直接对应。在这种情况下,$^6$锂丰度和晕星的运动学性质之间的相关性也可以预期。此外,更广泛的观测$^6$ Li在贫金属晕星,如斯巴鲁HDS或VLT/UVES,可能会为我们提供一个宝贵的化石记录耗散动力学过程中发生的形成我们的银河系。
2002-03-04 astro-ph
The origin of abundance gradients in the Milky Way: the predictions of different models
我们的目标是研究沿银河系盘的丰度梯度和它们的依赖于几个参数:在表面气体密度调节恒星形成的阈值,恒星形成效率,形成薄盘的时间尺度和总表面质量密度的恒星晕。我们测试一个模型,认为宇宙的下落法。这一定律并不能预测一个由内而外的盘的形成,但它可以很好地适应太阳附近的性质。我们研究了几个案例。我们发现,在同一时间再现的丰度,恒星形成率和表面气体密度梯度沿银河系盘,它是必要的,假设一个由内而外形成的磁盘。气体密度的阈值不是必需的,通过假设一个变星的形成效率也可以达到同样的效果。从宇宙学推导出的包含由内而外的盘形成过程和变星形成效率的坍缩定律确实能很好地再现盘的所有性质。然而,这里提出的宇宙学模型没有足够的分辨率来捕捉所要求的盘的由内而外的形成。
2008-11-21 astro-ph
Properties and Chemical Evolution of the M31 Disk: Comparison with the Milky Way
采用银河系盘的化学演化模型,研究了M31星系盘的恒星形成和化学演化历史。我们主要研究了M31盘的整体性质。模型被标度到有关的盘参数,主要是盘标度长度和M31的盘重子总质量,我们采用的是$r_d$ = 5.5kpc和$M_{tot} = 7\times 10^{10}$ \ms。结果表明,当应用经典的Kennicutt恒星形成定律时,得到的气体面密度和恒星形成率(SFR)径向分布与M31盘的观测结果有很大差异。然后,我们采用了修改后的SFR,我们对银河系,即SFR是径向依赖。详细的计算表明,通过调整恒星形成效率,可以得到合理的气体和丰度分布,但总盘SFR比观测估计值高2-3倍。而且预测的SFR径向轮廓也比GALEX在外部观察到的要高得多。可能的原因是M31盘与其他因素相互作用,严重改变了恒星形成历史,或者由于不适当的消光校正而低估了观测到的SFR。
2008-07-16 astro-ph
Observational Evidence for a Bar in the Milky Way
来自各种来源的证据都指向银河系中央几千秒差距的酒吧的存在。测量结果大致同意棒主轴的方向,但其他参数(轴比,尺寸,图案速度)仍然很难确定。目前的动力学模型受到水动力学模拟质量、恒星轨道模型简并性、恒星运动学数据和中心kpc显著不平衡性的限制。微透镜承诺在凸起/酒吧区域的质量分布的新的约束。
1995-08-29 astro-ph
A comparison of the s- and r-process element evolution in local dwarf spheroidal galaxies and in the Milky Way
我们研究了几种中子俘获元素(钡,铕,镧和钇)在本族矮球状(dSph)星系和银河系的核合成,通过比较的演变[Ba/Fe],[Eu/Fe],[La/Fe],[Y/Fe],[Ba/Y],[Ba/Eu],[Y/Eu],和[La/Eu]在dSph星系和我们的银河系中观察到的详细的化学演化模型的预测。所有dSph星系和银河系的模型能够再现这些星系的几个观测特征,如一系列的丰度比和恒星金属丰度分布。银河系模型采用了两次坠落的方案,而dSphs星系模型的最重要特征是低恒星形成率和强烈的星系风的发生。我们预测,在相同的[Fe/H]值下,dSphs中的[s-r/Fe]比通常不同于银河系中的相应比值。这被解释为一个后果的时间延迟模型加上不同的恒星形成的历史。特别是,恒星形成的dSphs比我们的银河系效率低,它受到强烈的星系风的影响。我们的预测与现有的观测数据非常吻合。银河系化学富集的时间延迟模型加上不同的历史,在不同的星系中的恒星形成,使我们能够成功地解释所观察到的差异的s-和r-过程的元素,以及$α$ -元素的丰度比dSphs和在银河系。这些差异有力地表明,这些星系的主要恒星星族不可能有一个共同的起源,因此,本地dSphs的祖先可能与我们银河系的构建块不是同一个物体。
2008-02-22 astro-ph
Chemical evolution of the Milky Way and its Satellites
这篇论文包含了我在2007年3月第37届萨斯费高级课程上的演讲。它回顾了建立银河系化学演化模型所需的所有主要成分,特别关注银河系和本星系群的矮椭球体。分析和数值模型进行了讨论。模型结果与观测结果进行了比较,以推断恒星核合成和星系的形成和演化的约束条件,特别注意解释不同恒星形成历史的星系的丰度比。最后讨论了宇宙化学演化
2008-04-09 astro-ph
Chemo-spectrophotometric evolution of spiral galaxies: I. The model and the Milky Way
螺旋星系的化学和分光光度演化的详细模型进行了研究,利用最新的成分(如金属丰度依赖的恒星属性)和处方的恒星形成率(SFR)的经验和理论证明。作为第一个应用,该模型被用来描述银河系的演化。所采用的磁盘形成方案(“由内而外”)在塑造各种化学和颜色配置文件的作用进行了研究,以及消光的作用。结果表明,太阳邻域不作为银河系作为一个整体的发展和一个区域模型与非线性SFR处方不能用来研究我们的银河系的演化。我们的模型的平均SFR显示匹配以及外部螺旋的观察。
1999-02-09 astro-ph