Two stellar clocks, one history: a Gaia colour-magnitude-diagram reconstruction of the solar-neighbourhood star-formation history tested against white dwarfs
Università di Pisa(比萨大学);INFN(意大利国家核物理研究所);INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(博洛尼亚天体物理学与空间科学天文台)
研究通过盖亚DR3 CMD重建太阳邻域恒星形成历史,用SFERA代码拟合非简并恒星,采用多种白矮星冷却模型生成合成白矮星种群与观测比较。两种基于CMD的解在SFH主要特征上一致,不同模型的WDLF与观测有差异,Montreal最佳,且微弱尾部不支持老白矮星大量贡献。
2026-07-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
The stellar Initial Mass Function of the solar neighbourhood revealed by Gaia
我使用的样本超过120,000颗恒星在太阳附近的视差,星等和颜色估计前所未有的准确性的第二次数据发布的盖亚任务,以获得银河系盘的初始质量函数。一个完整的向前技术是用来考虑人口的未解决的双星,金属丰度分布,恒星形成的历史和它们的变化在银河系盘以及所有的观测效果。初始质量函数的形状很好地表示为分段幂律,在特征质量处有两个中断。它在M~0.15 Ms处有最大值,在较低质量处有显著的平坦化(可能是耗尽),在0.25<M/Ms<1的范围内,α的斜率为-1.34 +/- 0.07。在1 Ms以上,IMF显示出一个突然的下降,斜率范围从α =-2.68 +/- 0.09到α =-2.41 +/- 0.11,这取决于恒星形成历史的分辨率。
2019-07-26 astro-ph.GA astro-ph.SR
Ultra-fine dark matter structure in the Solar neighbourhood
对地球上暗物质的直接探测关键取决于它的密度和毫秒差距尺度上的速度分布。传统的N体模拟无法达到这个尺度,因此需要开发其他方法。在本文中,我们将Fantin等人在2008年开发的方法应用于基于宇宙学的合并树,将其转化为一种有用的工具来再现和分析银河系系统的合并历史。该模型的目的是研究当前和下一代定向暗物质探测器的任何超细结构的影响。我们发现类银河系的速度分布几乎是平滑的,这是由于多次合并产生的许多粒子流的重叠。只有合并10^10兆太阳的分析才能在超局部速度分布中产生重要的特征,并能在当前实验所能达到的分辨率下检测到。
2011-08-22 astro-ph.GA
Signatures of minor mergers in Milky Way-like disc kinematics: Ringing revisited
通过N体模拟,我们研究了星系盘对较小合并事件的响应。我们发现,非自引力,螺旋状的功能诱导厚盘。正如我们在以前的工作中所展示的,这种“振铃”也会在小的空间区域(如太阳附近)的速度空间(u-v平面)中留下印记。当圆盘在事件发生后松弛时,u-v平面上的团块随着时间的推移而越来越近,这使我们能够估计撞击的时间。除了确认这种诊断的可能性,在这里,我们表明,在一个更现实的情况下,在下降轨迹的扰动引起的方位角依赖的结构在相空间。我们还发现,由恒星的能量和角动量定义的空间是比速度空间更好的选择,因为即使在大的局部体积中,团块仍然可见。这使得它们的观测检测更加容易,因为人们不需要被限制在一个小的空间体积。我们表明,信息的影响时间,质量的扰动,其轨迹存储在盘星的运动学。
2011-11-09 astro-ph.GA
Stellar substructures in the solar neighbourhood. II. Abundances of neutron-capture elements in the kinematic Group 3 of the Geneva-Copenhagen survey
星系中化学元素的演化与其恒星形成历史有关。恒星形成历史的变化是在不同的超新星事件和渐近巨星分支星产生的化学元素的相对丰度。我们确定详细的元素丰度的S-和R-过程中的元素在属于第3组的日内瓦-哥本哈根调查的恒星,并比较它们的化学成分与银河系盘星。其目的是寻找可能的化学特征,这些特征可能提供有关这一运动学恒星群形成历史的信息,这被认为是与被破坏的卫星的残余物相对应。高分辨率光谱是用拉帕尔马北欧光学望远镜的FIES摄谱仪获得的,并用差分模型大气方法进行了分析。用同样的方法对比较星进行了观测和分析。主要由s-过程产生的化学元素丰度与具有相同金属丰度的银河系薄盘矮星相似,而主要由r-过程产生的化学元素丰度则过剩。类似的元素丰度在银河系厚盘星中也有观测到。日内瓦-哥本哈根巡天第3组恒星的化学成分、运动学特性和年龄支持了富含气体的卫星合并情景,这是对起源最有可能的解释。第三族恒星和厚盘恒星的化学成分相似,这可能表明它们的形成历史是有联系的。
2013-05-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Age-resolved chemistry of red giants in the solar neighbourhood
在银河系高分辨率光谱恒星巡天的时代,具有多种元素详细丰度的恒星数量正在迅速增加。这些元素丰度直接受到银河系演化历史的影响,但如果没有丰度富集的绝对时间轴,这可能很难解释。利用APOGEE观测到的721颗太阳近邻依巴谷红巨星的样本,给出了[M/H]、[α/M]和17种单个元素的年龄-丰度趋势。这些年龄趋势是通过Feuillet等人(2016)提出的贝叶斯分层建模方法确定的。我们证实,太阳附近的[α/M]年龄关系是陡峭的,相对较窄(0.20 dex年龄离散),[O/M]和[Mg/M]年龄关系也是如此。[C/N]的年龄趋势陡峭而平滑,与恒星演化相一致。[M/H]-年龄关系的平均年龄离散度为0.28 dex,整体结构复杂。在我们的样本中,最古老的恒星是那些金属丰度最低和最高的恒星,而最年轻的恒星是那些具有太阳金属丰度的恒星。这些结果提供了强有力的约束银河系化学演化(GCE)的理论模型。我们将它们与单区GCE模型和多区混合物的预测进行了分析和数值比较。这些比较支持了这样的假设,即太阳附近的恒星是由在银河系中心半径范围内出生的恒星组成的,并且最富含金属的恒星可能是从一个恒星形成更早和更快的区域迁移而来的,例如银河系内部。
2018-03-16 astro-ph.GA
On the resolution requirements for modelling molecular gas formation in solar neighbourhood conditions
分子氢(H $_2$)和一氧化碳(CO)的形成对湍流星际介质的体积和柱密度分布很敏感。在本文中,我们研究H $_2$和CO的形成在一个大型的流体动力学模拟周期性的盒子驱动超音速湍流,以及在碰撞流与\textsc{Flash}代码。模拟包括一个非平衡化学网络,气体自重,和扩散辐射转移。我们调查所需的空间分辨率,以获得收敛的H $_2$和CO的质量分数和形成历史。通过数值试验,我们发现H $_2$在$\lesssim0.2$ ~pc的空间分辨率下收敛,而CO收敛所需的空间分辨率为$\lesssim 0.04$ ~pc.我们从我们的数值结果中推导出两个临界条件:模拟必须至少解决以下密度:(1)计算域中每个单元中的分子形成时间等于解离时间,以及(2)形成时间等于典型的单元交叉时间。对于H $_2$和CO,第二个标准更具限制性。我们推导的公式可以用来检查分子形成是否收敛在任何给定的模拟。
2018-12-10 astro-ph.GA
Kinematic structures of the Solar neighbourhood revealed by Gaia DR1/TGAS and RAVE
太阳附近恒星的速度分布是不均匀的,并且有丰富的恒星流和运动学结构。这些可能保留了银河系形成和动力学历史的重要线索。然而,许多溪流和结构的性质和起源尚不清楚,阻碍了我们对银河系如何形成和演化的理解。我们的目标是研究太阳附近恒星的速度分布,并研究单个运动学结构的性质,以提高我们对它们起源的理解。利用Gaia DR 1/TGAS提供的天体测量数据和RAVE DR 5的径向速度,我们对55831颗U和V速度不确定度小于4 km/s的恒星进行了小波分析。使用自卷积直方图方法对输出数据进行滤波,然后运行蒙特卡罗模拟来验证由于速度不确定性而检测到的结构是真实的。此外,我们通过将所有恒星分为附近的样本(<300 pc)和遥远的样本(>300 pc)以及两个化学定义的样本来分析我们的恒星样本,这两个样本在第一程度上代表了薄盘和厚盘。通过盖亚DR 1 TGAS提供的更大的恒星样本和更高精度的距离,自行,我们已经表明,太阳附近恒星的速度分布包含比以前已知的更多的结构。发现了一个新的特征,并以高置信度确认了三个最近检测到的组。根据距离和/或金属丰度对样本进行划分,发现存在各种各样的结构,这些结构可分为大尺度和小尺度的组,其中一些具有明显的金属丰度趋势,另一些则是两种盘星的混合物,并在此基础上讨论了每一组的可能起源。
2017-09-20 astro-ph.GA
Using heritability of stellar chemistry to reveal the history of the Milky Way
由于化学丰度在恒星的世代之间继承,我们用它们来追踪银河系的进化历史。我们提出了一个强大的方法来创建一个系统发育树,一个生物学工具,几个世纪以来用于研究遗传性。结合我们的恒星年龄和动力学特性的信息,我们重建了78颗恒星在太阳附近的共享历史。在我们的树的分支模式支持的情况下,厚磁盘是薄磁盘的祖先人口。从厚盘到薄盘的过渡显示出异常,我们将其归因于恒星形成爆发。我们的树显示了类似太阳的恒星的变化的进一步特征,可能与创造我们太阳系的小恒星形成增强有关。在本文中,我们展示了系统发育观点和跨学科合作的巨大潜力,借助从生物学中借来的技术,我们可以研究有助于银河系演化的关键过程。
2020-11-12 astro-ph.GA
Radial phase spirals in the Solar neighbourhood
本文通过玩具模型和N体模拟证明盘面扰动会形成ΔR-v_R径向相位螺旋,并利用Gaia DR3数据在太阳邻域首次发现该结构,表明银河系盘面存在持续的径向相位混合及近期扰动历史。
2024-01-16 astro-ph.GA
Lessons learnt from the Solar neighbourhood and the Kepler field
设定银河系盘130亿年历史中形成的事件的时间轴是星系形成理论的主要挑战之一。利用晚型恒星实现这一目标是可能的,因为它们的寿命很长,可以被视为银河系形成的各个时期的化石遗迹。有两种主要的方法可以可靠地测定晚型恒星的年龄:在关闭和亚巨星区域的恒星的天体测量距离,或者沿着红巨星分支的振荡频率。到目前为止,这些方法已经应用于太阳附近的大样本恒星,并在开普勒领域。我回顾了这些研究,强调它们是如何相互补充的,并强调了它们为银河系建模提供的一些限制。最后,我的前景和协同作用,天体测量(盖亚)和asteroseismic空间任务保留到银河系考古学领域,并主张调查选择功能应尽可能简单,依靠基本的观测,如颜色和大小。
2015-12-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
BGM FASt: Besançon Galaxy Model for Big Data. Simultaneous inference of the IMF, SFH and density in the Solar Neighbourhood
我们开发了一个新的理论框架来生成贝桑松星系模型快速近似模拟(BGM FASt),以解决银河系结构和演化的基本问题,并进行多参数推断。作为我们的策略的第一个应用程序,我们同时推断IMF,恒星形成历史和恒星质量密度在太阳附近。BGM FASt策略基于重新加权方案,该方案使用特定的预采样模拟,并且假设银河系中生成的恒星的分布函数可以通过解析表达式来描述。为了验证BGM FASt,我们执行一组测试。最后,我们使用BGM FASt与近似贝叶斯计算算法来获得推断参数的后验PDF,通过比较合成与Tycho-2色幅图。结果:验证显示BGM FASt和标准BGM之间非常好的一致性,BGM FASt快$\approx 10^4$倍。通过分析Tycho-2的数据,我们得到了一个薄盘星形成历史随时间的减少和$1.2 \pm 0.2 M_\odot/yr$的现在速率。太阳邻域内的恒星总质量密度为$0.051_{-0.005}^{+0.002} M_\odot/pc^3$,而局部暗物质密度为$0.012 \pm 0.001 M_\odot/pc^3$。对于复合IMF,我们获得了在$0.5 M_\odot$和$1.53M_\odot$之间的质量范围内的$α_2={2.1}_{-0.3}^{+0.1}$的斜率。高质量范围内的斜率结果在$4M_\odot$之前是可信的,并且高度依赖于消光图的选择(分别获得两种不同消…
2018-10-04 astro-ph.GA astro-ph.IM
Galactic Phylogenetics
系统发生学是进化生物学中广泛使用的概念。它是通过构建代表分支模式和序列的树来重建进化历史。这些树代表着共享的历史,我们的意图是将这种方法应用于银河系历史的分析。在银河系考古学中,共享环境是恒星形成的星际介质,并为作为方法论工具的树构建提供了基础。使用太阳型恒星的元素丰度作为DNA的替代,我们在Jofre等人2017年建立了这样一个进化树来研究太阳邻域的化学演化。在本文中,我们总结了这些结果并讨论了未来的前景。
2017-09-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
SDSS-IV MaNGA: the "G-dwarf problem" revisited
恒星中重元素的水平是前几代恒星增强的产物,而这种金属丰度在种群中的分布包含了星系形成过程的线索。最著名的是,“G矮星问题”强调了银河系中少量的低金属量G矮星,这与由气体“封闭盒子”形成的星系的最简单图像不一致。可以通过将银河系视为一个在其整个生命周期中吸积气体的开放系统来解决这个问题。这种观测传统上只在银河系中进行,但SDSS-IV MaNGA的高质量光谱数据的可用性和新分析技术的发展意味着我们现在可以对大样本的螺旋星系进行等效测量。我们的分析表明,高质量的螺旋一般表现出类似的低金属丰度恒星的赤字,这意味着银河系的气体吸积的历史是常见的。相比之下,低质量的螺旋星系几乎没有表现出G矮星问题的迹象,呈现出金属丰度分布,如果这样的系统演化成几乎封闭的盒子的话。这种区别可以从不同质量的星系中恒星形成的不同时间尺度来理解。
2021-01-26 astro-ph.GA
Chemical evolution of the Galactic bulge as traced by microlensed dwarf and subgiant stars. VII. Lithium
锂丰度的91个矮星和亚巨星在银河系的膨胀。分析是基于线合成的7 Li线在6707微引力透镜事件期间获得的高分辨率光谱,当目标的亮度被高度放大。我们的主要发现是,在亚太阳金属丰度的核球恒星,年龄超过80亿年,没有显示出任何Li生产的迹象,也就是说,Li与金属丰度的趋势是平坦的(甚至略有下降)。这表明在核隆起的最初几十亿年里没有锂产生。这一发现基本上与太阳附近的(旧的)厚盘星相同,并为贫金属凸起和银河系厚盘之间的紧密联系提供了另一个证据。对于年龄小于80亿年的核球恒星,样本中包含一组金属丰度非常高的恒星,其金属丰度为[Fe/H]~+0.4,锂丰度在A(Li)=2.6-2.8之间。在太阳附近,锂丰度在[Fe/H]~ +0.1时达到峰值A(Li)~3.3,当[Fe/H]~+0.4时,锂丰度下降0.4-0.5 dex。我们在这些金属丰度上的少数核球星似乎支持了这种下降的A(Li)趋势。这确实可以支持最近的说法,即在太阳附近看到的最高金属丰度的低A(Li)丰度可能是由于来自内盘或凸起区域的恒星迁移到太阳附近。
2020-01-17 astro-ph.GA
Stellar substructures in the solar neighbourhood. I. Kinematic group 3 in the Geneva-Copenhagen survey
银河系考古学是研究银河系形成和演化的有力工具。我们使用这种技术来研究运动组的F-和G-恒星在太阳附近。根据轨道参数之间的相关性,最近确定了三个新的相干恒星群,并认为它们对应于被破坏的卫星的残骸。我们确定详细的元素丰度属于这些群体之一的恒星,并比较其化学成分与银河系盘星。其目的是寻找可能的化学特征,这些特征可能会提供有关这一运动学恒星群历史的信息。高分辨率光谱是用拉帕尔马北欧光学望远镜的FIES摄谱仪获得的,并用差分模型大气方法进行分析。用同样的方法对比较星进行了观测和分析。20颗恒星的[Fe/H]平均值为-0.69 ± 0.05 dex。与银河系薄盘矮星和薄盘化学演化模型相比,氧和α-元素的元素丰度过多。这种丰度模式与银河系厚盘具有相似的特征。在日内瓦-哥本哈根巡天的第3组中,均匀的化学成分以及恒星的运动学性质和年龄提供了它们共同起源的证据,并可能与古代合并事件有关。研究组中的恒星和厚盘恒星的化学成分相似,这可能表明它们的形成历史是相关的。
2012-03-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
The formation history of the Milky Way disc with high-resolution cosmological simulations
我们从观测的角度分析了一个类似银河系的星系的形成历史和运动学,从一个高分辨率的放大宇宙学模拟中,我们将其与盖亚DR 2所看到的银河系进行比较,以更好地了解银河系薄盘和厚盘的起源和演化。用GADGET-3 TreePM+SPH程序,采用多相粒子积分器(MUPPI)模型进行了宇宙学模拟。我们解开复杂的重叠恒星世代上升,从自上而下和由内而外形成的星系盘。我们调查宇宙学签名的相空间的单年龄人口和突出功能源于过去和最近的动力学扰动。在模拟中,我们确定了一颗恒星质量为$1.2 \times 10^9$ M $_\odot$的卫星,即当时恒星质量比$Δ\sim 5.5$ %,在$z \sim 1.6$处吸积,这类似于产生银河系厚盘的盖亚-香肠-土卫二合并,我们在$Δ\sim 6$发现了两颗恒星质量分别为$8.8 \times 10^8$ M $_\odot$和$5.1 \times 10^8$ M $_\odot$的合并卫星,它们相互关联恒星形成史上的一次强烈的星暴,这似乎与最近在太阳附近发现的相当相似。我们的研究结果强调,对同时代恒星星族运动学的详细研究,通过当前和未来的盖亚数据发布并与模拟协同,是解开银河系圆盘形成和演化的基础。
2021-02-04 astro-ph.GA
The evolution of CNO isotopes: a new window on cosmic star-formation history and the stellar IMF in the age of ALMA
我们使用国家的最先进的化学模型来跟踪宇宙演化的CNO同位素在星际介质(ISM)的星系,产生强大的约束,其恒星的初始质量函数(IMF)。我们重新评估了大质量恒星、渐近巨星分支(AGB)恒星和新星在产生稀有同位素(如13 C、15 N、17 O和18 O)以及12 C、14 N和16 O中的相对作用。计算了超AGB星、新星和快速旋转大质量星的CNO同位素产额。复制了现有的同位素富集数据在太阳附近,整个银河系,并评估了我们的模型的敏感性,其余的不确定性,如新星产量和恒星形成的历史,我们表明,我们可以有意义地限制恒星IMF在星系中使用C,O和N同位素丰度比。在星爆星系中,多个同位素线的数据是可用的,我们发现令人信服的新证据头重脚轻恒星IMF,其恒星形成率和效率的深远影响,也许也是他们的恒星质量。无论是化学分馏,也没有选择性的光解可以显着扰动全球平均同位素丰度比远离相应的同位素,因为这两个过程通常只会影响小质量分数的分子云在星系中。因此,阿塔卡马大型毫米阵列现在随时准备探测恒星IMF,甚至是在整个宇宙时间内恒星形成星系中特定星暴事件的年龄,不受困扰光学/近红外研究的尘埃遮蔽效应的影响。
2017-05-29 astro-ph.GA
Rediscovering the Milky Way with an orbit superposition approach and APOGEE data V. The disc growth and history of star formation
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦阿基米德天体物理研究所);Department of Astrophysics, University of Vienna(维也纳大学天体物理系);BIFOLD, Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data(柏林学习与数据基础研究所);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité, CY Cergy Paris Université, CNRS(巴黎天文台LIRA实验室,巴黎文理研究大学,索邦大学,巴黎西岱大学,CY塞尔吉巴黎大学,法国国家科学研究中心);Universität Potsdam, Institut für Physik und Astronomie(波茨坦大学物理与天文学研究所);Friedrich-Schiller Uni(弗里德里希·席勒大学)
利用轨道叠加方法和APOGEE数据,研究银河系盘的生长和恒星形成历史,发现其从内到外的形成过程及年龄梯度特征。
2025-09-02 astro-ph.GA
A new method to retrieve the star formation history from white dwarf luminosity functions -- an application to the Gaia catalogue of nearby stars
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所)
提出基于马尔可夫链蒙特卡洛采样预计算部分白矮星光度函数的方法,从盖亚数据中反演邻近恒星形成历史,与多种独立方法在0.1-9 Gyr年龄范围内高度一致。
2026-06-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
The chemical composition of the Orion star-forming region. III. C, N, Ne, Mg and Fe abundances in B-type stars revisited
早期的B型恒星是其诞生环境中元素丰度的宝贵指标。与周围的中性星际物质(ISM)和HII区域相比,它们的化学成分不受尘埃颗粒的耗尽和来自重组和碰撞线的不同丰度的影响。与ISM或星云气相丰度相结合,它们有助于尘埃相的组成受到限制。在猎户座恒星形成区的早期B型恒星中,C、N、Mg、Ne、Fe的精确丰度被确定,以便:a)根据现代恒星大气和最近更新的模型原子,使用自洽定量光谱分析,回顾以前的测定,b)补充论文I中关于氧和硅的结果,c)建立一套准确可靠的恒星金属丰度,以限制猎户座HII区域的尘埃相组成。对猎户座OB 1中的13颗窄线B 0 V-B2 V星进行了详细的自洽光谱研究。使用非LTE方法和线轮廓拟合技术分析了使用FIES@NOT获得的高质量光谱,通过与使用线覆盖的非LTE模型大气和增长曲线分析的论文I中获得的结果进行比较来验证该方法。这两个独立的分析策略给出了一致的结果,基本恒星参数和丰富的氧和硅。对C、N、Mg、Ne和Fe的扩展分析发现了高度的化学均匀性,对于各种元素的平均值,σ-散布值为0.03- 0.07 dex。猎户座OB 1中B型恒星的现今丰度与最近从太阳附近的早期型恒星以及太阳建立的宇宙丰度标准值具有类似的精度。(节略)
2011-04-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Revisited fluorine abundances in the globular cluster M22 (NGC 6656)
氟是球状星团中多个恒星星族形成历史的一个相当好的示踪剂,这一点已经被一些研究所揭示。最近有两个不同的研究小组报道了球状星团M22中红巨星氟丰度的巨大变化。然而,其中一项研究声称,氟的丰度与该星团中的钠丰度反相关,从而得出了关于M22化学历史的强有力结论。为了验证这一重要发现,我们重新研究了一些以前研究过的恒星的F丰度测定。因此,我们重新分析了M22中发现的RGB星的一些高分辨率VLT/CRIRES光谱,以便从2.336微米HF线的光谱合成重新估计它们的氟丰度。与以前的估计不同,我们表明,只有上限或可疑的氟丰度与大的不确定性,在M22 RGB恒星可以推导出来。这可能是由于不正确的识别连续波动的HF签名结合错误的恒星径向速度的校正。这种连续波动可能是分析光谱中仍然存在的大地残留物的结果。因此,目前还不能从这个星团的氟含量中得出关于M22第一代恒星所造成的化学污染的明确结论。
2013-11-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar Kinematic Constraints on Galactic Structure Models Revisited: Bar and Spiral Arm Resonances
我们研究了相空间的本地恒星分布使用的银河系的潜力与最近的几个观测约束。我们发现,诱导相空间结构有几个可观察到的后果。旋臂对太阳附近运动学结构的贡献可能与银河棒产生的贡献一样重要。我们认为,在太阳附近的一些恒星运动学组,如武仙座结构和运动学分支,可以创建的动力学共振的自引力螺旋臂,而不仅仅是由银河酒吧。当考虑热星盘种群时,发展了一种与大角星运动学群相一致的结构,这为解释其河外起源提供了一个新的视角。一个酒吧相关的共振机制可以修改这个运动学structure.We表明,粒子在暗物质盘状结构预测最近的LCDM星系形成实验,具有类似的运动学厚盘,受到相同的共振,发展相空间结构或暗运动学群的星系组装历史和子结构丰度是独立的。我们讨论了使用恒星相空间群作为约束的银河系结构的非轴对称模型的可能性。
2009-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar substructures in the solar neighbourhood. III. Kinematic group 2 in the Geneva-Copenhagen survey
根据轨道参数之间的相关性,最近在银河系圆盘中发现了几个新的相干恒星群,并认为它们对应于被破坏的卫星的残余物。为了重建它们的起源,至少必须知道三个主要的观测参数--运动学、化学成分和年龄。我们确定详细的元素丰度属于所谓的日内瓦-哥本哈根调查组2的恒星,并比较与银河系薄和厚盘恒星,以及大角星和AF 06流的化学成分。其目的是寻找可能提供有关这组恒星运动学形成历史信息的化学特征。高分辨率光谱是用拉帕尔马北欧光学望远镜的FIES摄谱仪获得的,并用差分模型大气方法进行了分析。用同样的方法对比较星进行了观测和分析。第2族32颗恒星的[Fe/H]平均值为-0.42 +-0.10 dex。被调查的群体主要由两个8-和12-Gyr的恒星星族。氧、α-元素和r-过程主导元素的丰度比银河系薄盘矮星高。这种元素丰度模式与银河系厚盘的特征相似。第2族恒星的化学成分与厚盘恒星的相似性可能表明它们的形成历史是相关的。在研究的恒星中,恒星的化学成分、运动学性质和年龄提供了它们共同起源的证据,并可能与古代合并事件有关。一个富含天然气的卫星合并的情况下提出的最有可能的起源。日内瓦-哥本哈根调查的第2组和第3组可能起源于同一合并事件。
2014-01-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Evolution of Isotope Ratios in the Milky Way Galaxy
同位素比值为研究恒星演化、超新星和星系化学演化的细节打开了一扇新的窗口。我们提出的元素丰度(从C到Zn)在太阳附近的同位素比的演变,凸起,晕,厚盘,使用化学演化模型与更新的渐近巨分支(AGB)恒星和核心塌陷超新星的产量。由于初始母体质量和金属丰度对元素生成的影响,每种元素的演化历史是不同的。在凸起和厚盘中,恒星形成的时间尺度比太阳附近的短,导致更高的[α/Fe]比率。同样,Ia型超新星在这些区域的贡献较小,导致[Mn/Fe]比值较低。同样在核球中,[(Na,Al,P,Cl,K,Sc,Cu,Zn)/Fe]丰度较高,这是由于金属丰度对核塌缩超新星产生元素的影响。根据我们的预测,有可能发现富含金属的恒星([Fe/H]>-1),这些恒星是在早期宇宙中快速形成的结果。晕的化学富集时间尺度比太阳附近的长,因此[(C,F)/Fe]和12 C/13 C的比值较高,这是由于低质量AGB星的显著贡献。虽然[α/Fe]和[Mn/Fe]比值与太阳附近相同,但[(Na,Al,P,Cl,K,Sc,Cu,Zn)/Fe]比值预计会更低。此外,我们预测的同位素比值,如24 Mg/25,26 Mg是较大的,因为低金属丰度超新星的贡献。利用同位素比率,可以选择在化学富集效率低的系统中形成的恒星,例如在我们银河系中吸积的卫星星系。
2011-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Dissecting simulated disc galaxies II: the age-velocity relation
我们研究恒星年龄和垂直速度色散(年龄-速度关系,或AVR)在一个样本的7个模拟盘星系之间的关系。在我们的模拟中,年龄小于9 Gyr的恒星的AVR的形状强烈依赖于低红移的合并历史,即使是1:10 - 1:15的合并也能够在AVR中产生跳跃(尽管如果恒星年龄的误差在30%的数量级上,这些跳跃可能无法检测到)。对于具有低红移的静止历史的星系,我们发现垂直速度色散在8-9 Gyr的年龄段内平稳上升,遵循斜率为~0.5的幂律,类似于日内瓦-哥本哈根巡天在太阳附近观察到的。对于这些星系,我们表明,AVR的斜率不是在出生时留下的印记,而是随后加热的结果。相比之下,在我们所有的模拟中,最古老的恒星形成了一个显着不同的人口,具有高速色散。这些恒星通常在高红移的剧烈合并的湍流阶段中诞生,运动学上很热,也包括一些从卫星吸积的恒星。当包含年龄误差时,速度色散的最大值会大幅下降,这表明观测结果很容易错过这种跳跃,而目前的年龄测量精度很高。
2014-07-03 astro-ph.GA
The Two-infall Model Revisited: Constraints on Milky Way Bulge Assembly from >30,000 Galactic Chemical Evolution Models and Machine Learning
University of Wyoming(怀俄明大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Department of Astronomy, University of Florida(佛罗里达大学天文学系);University of Bayreuth(拜罗伊特大学);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与教育网络地球与天文学研究中心);CSFK, MTA Centre of Excellence(CSFK,匈牙利科学院卓越中心);Department of Physics and Astronomy, UCLA(加州大学洛杉矶分校物理与天文学系)
通过超过30,000个银河化学演化模型和机器学习,研究揭示银河系晕形成过程中早期快速恒星爆发与后期低质量侵入的复合机制。
2026-07-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Global survey of star clusters in the Milky Way VI. Age distribution and cluster formation history
全天银河星团(MWSC)巡天提供了太阳附近各种星团的统一和精确的年龄和其他参数。我们构建了星系团的年龄分布,调查其空间变化,并讨论了在过去5个Gyrs星系盘的团簇形成的情况下的限制。由于MWSC的空间范围,我们考虑了沿银河系中心半径$R_G$和沿$Z$轴的年龄分布的空间变化。为了分析年龄分布,我们使用了2242个星团,它们都位于太阳大约2.5 kpc的范围内。为了连接观察到的年龄分布的团簇形成的历史,我们建立了一个分析模型的基础上简单的假设上的集群初始质量函数和集群质量寿命的关系,适合它的观察,并确定参数的团簇形成法。与文献的比较表明,早期的结果严重低估了年龄为$t\gtrsim 100$ Myr的进化集群的数量。最近基于全天星表的研究与我们的数据吻合得更好,但仍然缺乏年龄为$t\gtrsim 1$ Gyr的最古老星团。我们没有观察到一个强烈的变化,在年龄分布沿$R_G$,虽然我们发现一个增强的分数较老的集群($t>1$陀螺仪)在内部磁盘。相反,沿$Z$的分布变化很大。高空分布实际上不包含带有$t<1$陀螺仪的群集。通过对团簇形成历史、团簇初始质量函数和团簇寿命的简单假设,我们可以重现观测结果。团簇形成速率和团簇寿命是强退化的,这不允许我们解开不同的形成方案。在所有的情况下,团簇形成率都随着时间的推移而强烈下降,并且团簇初始质量函数在高质量端非常浅。(节略)
2018-02-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Orion revisited III. The Orion Belt population
本文继续我们对猎户座分子云前景粒子数的研究。目标是描述NGC 1981以北的前景人口,并调查猎户座大型恒星形成区的恒星形成历史。我们聚焦于一个覆盖约25平方度的区域,以猎户座超巨星$ε$(HD 37128,B 0\,Ia)为中心,覆盖猎户座腰带。我们使用了光学(SDSS)和近红外(2 MASS)数据的组合,由X射线(\textit{XMM-Newton})和中红外(WISE)数据提供信息,为所有可用的源构建了一套颜色-颜色和颜色-幅度图。然后,我们采用了一种新的统计多波段技术,以隔离以前未知的恒星星族在这个地区。我们确定了一个丰富的和明确的恒星星族在调查区域,有大约2\,000个对象,主要是M星。我们推断这个新种群的年龄至少为500万年,可能是$\sim10$,Myr,并估计总共约有2\,500名成员,假设是正常的IMF。这个新的种群,我们称之为猎户座带种群,基本上是无摩擦的,无圆盘的,其空间分布大致集中在$ε$ Ori附近,尽管子结构明显存在。猎户座带的星群可能是猎户座OB Ib亚群的低质量对应物。虽然我们的研究结果并不排除布劳的顺序恒星形成的情况下,猎户座,我们认为,最近提出的蓝色流的情况下提供了一个更好的框架,可以解释猎户座恒星形成区域作为一个整体。我们推测,猎户座腰带人口可能代表了猎户座星云状星团的进化对应物。
2016-09-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chronos --- Taking the pulse of our Galactic neighbourhood (ESA Voyage 2050 White Paper)
欧空局航行长期计划中考虑的2035- 2050年期间,将与银河系恒星成分表征方面的一系列可预见的进展相吻合。盖亚任务与大规模光谱调查相结合,正在帮助建立一个前所未有的银河系恒星星族天体测量、运动学和化学性质的普查。在十年内,对数亿颗恒星的这种性质的精确测量将成为可能。与此同时,由CoRoT和Kepler/K2发起并由TESS和PLATO等空间任务或LSST等地面项目进行的时域调查将使星震学达到高度成熟。将来自星震学的精确年龄与大型恒星样本的天体测量和光谱数据相结合,使银河系考古学家能够对银河系的组装历史获得新的见解。最近的突破-基于在数万颗红巨星中探测到类似太阳的振荡-证明了这种方法的潜力。因此,我们相信,全天空、高节奏、长时间的恒星变率调查将成为2035-50年期间的科学优先事项。这里提出的克罗诺斯概念是对盖亚的时域扩展。它将允许对距离太阳1.7千秒差距内的50万颗红巨星进行质量和年龄估计,从而为我们对银河系动力学和考古学的理解提供新的视角。在目标恒星方面,克罗诺斯将通过测量从亚巨星分支到早期AGB的恒星,弥合PLATO和LSST之间的差距。最后,它将在综合天空覆盖范围和观测持续时间(整个天空2 x 3.75个月,CVZ>5年)方面超过以前能够进行星震学的所有调查。
2019-08-30 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Orion revisited. II. The foreground population to Orion A
在最近发现猎户座星云前方有大量年轻恒星之后,我们用DECam宽视场相机以NGC 1980为中心进行了一次观测活动,覆盖范围约为10 ° ^2,以确认、探测这一主序前恒星的范围并描述其特征。我们确认存在一个大的前景人口对猎户座A云。这个星群包含几个不同的亚群,包括NGC 1980和NGC 1981,并在猎户座A云的前面延伸了几度。通过比较它们在各种颜色星等图中的位置,我们发现它们之间的距离为380 pc,年龄为5~ 1000万年,与以前的估计值相一致。我们的最终样本包括2123个候选成员,并且从低于氢燃烧极限到大约0.3Msun是完整的,其中数据开始受到饱和度的限制。外推的质量函数的高质量,我们估计在调查区域的总数约2600名成员。我们确认存在一个丰富的,连续的,基本上是同时代的人口约2600前景恒星的猎户座A云,松散地聚集在NGC 1980,NGC 1981,和一个新的组在前景的OMC-2/3。对于被观测的星云区域,这个结果意味着前景星群中的年轻恒星比星云内部的年轻恒星要多。假设一个正常的初始质量函数,我们估计在过去的几百万年里,在猎户座A的表面附近,一定有一到几颗超新星在前景种群中爆炸,这可能是负责的,与恒星风一起,在这些云的结构和恒星形成活动。这一长期被忽视的前景恒星星族具有重要意义,需要对银河系这一区域的恒星形成历史进行修正。
2014-02-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
Small Magellanic Cloud field stars meddling in star cluster age estimates
我重新审视了小麦哲伦星系团HW 42的年龄,其先前的估计差异超过6 Gyr,从而挑战了SMC恒星形成历史的最新知识。我进行了分析的数量恒星密度分布在不同的亮度水平,进行了现场明星净化的集群颜色星等图,并估计集群的基本参数从最小化的似然函数和他们的不确定性从标准的自助方法。我的结论是HW 42是一个6.2 $^{\rm +1.6}_{\rm -1.3}$ Gyr old([Fe/H] = -0.89 $^{\rm +0.10}_{\rm -0.11}$ dex)的SMC星团,投射到一个SMC复合星场星群上,该星群显示了主序星的星等、颜色和恒星密度的变化。目前的结果解决了以前的年龄差异的难题,并移动HW~42的SMC年龄金属丰度关系的星团填充的区域。
2022-12-15 astro-ph.GA
The Nearby Evolved Stars Survey (NESS) V: properties of volume-limited samples of Galactic evolved stars
本研究对太阳系邻域两类体积完备的演化恒星样本开展元研究,分析其距离、光度函数与空间分布,指出Gaia相关温度数据偏差、AGB恒星文献采样不足及演化模型的预测问题,明确AGB星与产尘碳星的族群分布特征。
2025-06-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
The disturbed outer Milky Way disc
银河系圆盘的外部明显不平衡。仅使用盖亚早期数据发布3中恒星的距离和自行,在|b| <10°,130°<l<230°的范围内,我们表明,对于距离银河系中心约10至14 kpc的圆盘中的恒星,垂直速度强烈依赖于角动量,方位角和银河平面上方或下方的位置。我们进一步展示了这种行为如何转化为双峰的速度分布的恒星在银河系外盘。我们使用一个N-体模型的银河系盘与一个类似人马座矮扰动的脉冲式相互作用,以证明这种机制可以产生类似的干扰。已经表明,这种相互作用可以产生类似于太阳附近的相位螺旋。我们认为,在外部星系的子结构的细节将是高度敏感的扰动或银河系的引力势的时间,因此可能是解开银河系的历史和结构的关键。
2022-09-22 astro-ph.GA
The epoch of the Milky Way's bar formation: dynamical modelling of Mira variables in the nuclear stellar disc
本文通过对银河系核恒星盘中 Mira 变星自行进行动力学建模,并利用周期—年龄关系推断核恒星盘约在80亿年前形成,从而表明银河系棒形成时间较早。
2023-10-31 astro-ph.GA
Cold accretion flows and chemical bimodality of the Milky Way galaxy
恒星中化学元素的丰度为星系形成提供了重要线索。最有力的诊断是α元素(O、Mg、Si、S、Ca和Ti)相对于铁(Fe)的相对丰度[α/Fe],每种元素都是由不同种类的超新星产生的。在太阳附近存在两组不同的恒星,一组具有高[α/Fe],另一组具有低[α/Fe],这表明太阳附近的恒星有两种不同的起源。然而,实现这种双峰性的具体机制尚不清楚。在这里,我们表明,冷流假说最近提出的吸积过程中的原始气体到形成的星系预测两个情节的恒星形成分离的间隙6-7 Gyr前,自然解释了观察到的化学双峰。我们发现,形成高[α/Fe]恒星的恒星形成的第一阶段是由“真正的”冷流引起的,在这种冷流中,未加热的原始气体以自由落体的方式吸积到星系盘上。第二阶段的恒星形成过程形成了低[α/Fe]恒星,这是由缓慢得多的气体吸积维持的,因为曾经被加热的气体在辐射的作用下逐渐冷却。冷流假说也可以解释在银河系中观测到的气体吸积历史的空间变化的丰度模式的大尺度变化。
2018-09-07 astro-ph.GA
The Gaia-ESO Survey: Old super-metal-rich visitors from the inner Galaxy
我们报告了一组古老的超富金属矮星的识别,轨道的低偏心率,达到最大高度从银河系平面之间的~0.5-1.5千秒差距。我们讨论它们的性质以了解它们的起源。我们使用的数据来自Gaia-ESO调查的内部数据版本6。我们选择了在高分辨率下观测到的恒星,其丰度为18种元素的21种。我们应用层次聚类的完整的化学丰度空间内的类似的化学丰度的恒星分组。根据它们的化学性质,这组超级富金属恒星可以分为五个亚组。四个似乎遵循化学富集流,几乎所有的丰度增加与铁同步。第五个亚组显示出不同的化学特征。所有亚群都有以下特征:平均年龄为7-9 Gyr,太阳或亚太阳[Mg/Fe]比,最大高度在0.5-1.5 kpc之间,低偏心率,以及从预期的金属丰度梯度中脱离。我们恒星的高金属丰度与太阳附近的形成不相容。它们的动力学性质与理论预期一致,即这些恒星由于模糊和最重要的是由于搅动而从银河系内部旅行。我们认为,大多数这类恒星起源于银河系的内部区域(内盘和/或凸起),后来迁移到太阳附近。恒星起源的区域有着复杂的化学富集历史,Ia型和II型超新星以及可能的渐近巨星分支星都有贡献。
2022-11-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Abundance-age relations with red clump stars in open clusters
精确的化学丰度加上可靠的年龄是了解我们银河系化学历史的关键因素。疏散星团(OC)对于此目的很有用,因为它们提供了良好精确度的年龄。目的:研究不同化学丰度比与红团簇星年龄的关系。方法:我们分析了一个大样本的209可靠的成员在47个OC可用的高分辨率光谱。我们应用差分逐行分析提供了一个全面的化学研究的25种化学物质。该样本是在大气参数、详细化学和年龄方面均质表征的最大OC样本之一。结果如下:在我们的金属丰度范围内(-0.2<[M/H]<+0.2),我们发现虽然大多数Fe峰和α元素随年龄的变化具有平坦的依赖性,但s过程元素随年龄的增加表现出下降的趋势,在1 Gyr处有一个显著的拐点。对于Ba,Ce,Y,Mo和Zr,我们发现在年轻时(< 1 Gyr)有一个平台。我们调查的关系,所有可能的组合之间的计算化学物种与年龄。我们发现了19个具有显著斜率的组合,包括[Y/Mg]和[Y/Al]。比率[Ba/alpha]是一个最显着的相关found. Conclusions:我们发现,[Y/Mg]的关系,在文献中发现使用太阳能双胞胎是兼容的一个在这里发现的太阳能附近。年龄-丰度关系显示,大距离(d>1 kpc)的星团比太阳附近的星团,特别是外盘的星团,分散度更大。我们的结论是,这些关系也需要理解的化学空间的复杂性引入的银河动力学,在纯核合成的参数,特别是出本地泡沫。
2021-05-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Potential Impact of the Sagittarius Dwarf Galaxy on the Formation of Young O-rich Stars
本研究利用薄盘恒星的化学丰度发现人马座矮星系吸积在4至2 Gyr前引发了恒星形成爆发,导致年轻富氧恒星形成并径向迁移至太阳附近。
2025-04-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Investigating the Impact of Metallicity on Star Formation in the Outer Galaxy. I. VLT/KMOS Survey of Young Stellar Objects in Canis Major
本文利用VLT/KMOS近红外积分场光谱研究外银河CMa-ℓ224区域约120个YSO候选体的吸积性质,发现其吸积光度与太阳附近分子云相似,未显示低金属丰度影响。
2023-06-08 astro-ph.GA astro-ph.SR