Galactic Archaeology with asteroseismic ages: evidence for delayed gas infall in the formation of the Milky Way disc
从星震学中获得的精确恒星年龄已经可以得到,并有助于对银河系圆盘组成部分的演化设置更强的约束。最近,星震学已经证实,在[ $α$ /Fe]与[Fe/H]丰度比关系的两个不同序列之间的太阳环带中存在明显的年龄差异:高$α$和低$α$恒星星族。我们的目标是用化学演化模型重现这些新数据,包括对吸积事件的历史和数量的不同假设。我们测试了两种不同的方法:一个修订版本的“两个下落”模型,其中高$α$阶段形成的快速气体吸积插曲和低$α$序列随后从一个较慢的气体下落速率,和平行形成的情况下,两个光盘序列形成coevally和独立的。包括年龄和金属丰度不确定性在内的修订后的“两次坠落”模型能够再现:一)不同银河纪的[ $α$ /Fe]与[Fe/H]丰度关系,二)年龄$-$金属丰度关系和时间演化[ $α$ /Fe];三)高$α$和低$α$恒星星族的年龄分布,四)金属丰度分布函数。平行的方法是不能够正确地再现恒星的年龄分布,特别是在老年。总之,最好的化学演化模型是修订后的“两次坠落”模型,其中在第二次气体吸积事件开始时持续延迟$\sim$ 4.3 Gyr是重现恒星丰度和年龄的关键假设。
2019-01-29 astro-ph.GA
Oscillating red giants observed during Campaign 1 of the Kepler K2 mission: New prospects for galactic archaeology
美国宇航局重新设计的开普勒任务-被称为K2 -带来了新的科学机会,这是最初的开普勒任务所没有预料到的。最佳利用K2的能力,特别是其360度黄道视野的一个科学目标是银河考古学-从化石恒星记录中研究银河系的演化。这项研究的重点是利用K2的高精度,时间分辨测光,以检测红巨星的振荡。这些星震信息可以提供银河系中大量恒星的半径(因此距离),质量和年龄的估计。在这里,我们提出了对红巨星的一个子集的初步分析,在任务的第一个完整的科学活动期间,对北银河系的差距。我们调查的可行性,使用K2的数据来检测振荡的红巨星,跨越一个范围内的视星等和演化状态(因此内在光度)。我们证明了在$\log g$范围$\sim 1.9-3.2$内的所有冷巨星的振荡都是可探测的。我们的检测是完整的下降到$\mathit{Kp}\sim 14.5$,这导致在地震样本很少或没有检测偏差。这个样本非常适合于恒星星族研究,这些研究试图调查当代星系模型的潜在缺陷。
2015-07-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stable but Wrong: An Inference Limit in Galactic Archaeology
China Mobile Research Institute(中国移动研究院);China Mobile GBA (Greater Bay Area) Innovation Institute(中国移动大湾区创新研究院)
该研究指出,在银河考古中,基于光谱调查推断的恒星年龄存在系统性偏差,即使统计不确定性小,推断结果仍可能错误。
2026-04-30 astro-ph.GA cs.LG
Cosmic archaeology with massive stellar black hole binaries
大质量恒星黑洞双星(MBHB)的存在,与初级黑洞(BH)的质量$\ge 31 \, M_\odot$,被证明的探测引力波(GW)事件GW 150914在第一次LIGO/Virgo观测运行(O 1),并连续证实了7个额外的GW信号中发现的O 1和O2的数据。采用星系形成模型\texttt{GAMESH}结合双星布居合成(BPS)计算,通过选择质量和合并红移一致的模拟双星,研究了这些MBHB的起源。我们发现,它们的宇宙出生率峰值在红移范围$6.5 \leq z \leq 10$,无论采用的BPS。这些MBHB是在宇宙再电离结束之前,即大大超过宇宙恒星形成的峰值之前,在低金属量($Z \sim [0.01-0.1] \, Z_{\odot}$)、低恒星质量星系中形成的旧系统。由合并MBHB产生的GW信号为探测遥远星系中恒星星族的性质开辟了新的可能性,目前这些星系太微弱,无法用现有的电磁设施探测到。
2020-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Stellar Archaeology -- Exploring the Universe with Metal-Poor Stars
星系晕和小矮星系中最贫金属恒星的丰度模式为我们提供了关于早期宇宙的丰富信息。特别是,这些古老的幸存者使我们能够研究第一颗恒星和超新星的性质,负责形成和演变的元素,早期恒星和星系形成过程的相关核合成过程,以及很久以前矮星系的恒星晕的组装过程。这篇综述介绍了“恒星考古学”领域的现状--利用贫金属恒星探索高红移宇宙及其组成的多样性。特别是,早期恒星形成的条件进行了讨论,这些最终如何导致化学演化,以及最贫铁的恒星的作用是什么,了解第三星族超新星的产量。在贫金属恒星中发现的快速中子捕获特征可以用来获得恒星年龄,但也可以通过观测测量来限制这种复杂的核合成过程。此外,不同类型矮星系中极贫金属恒星的化学丰度可以用来推断晕形成情景的细节。以及矮星系作为银河系基石的作用。最后,我展望了未来十年这一领域的发展方向。一个表的~1000贫金属星和他们的丰度收集的文献中提供的电子格式。
2010-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy archaeology for wet mergers: Globular cluster age distributions in the Milky Way and nearby galaxies
该研究利用银河系及三个近邻星系的球状星团年龄分布,结合GSE等并合历史与经验形成模型,证明年轻球状星团的多峰年龄结构可追踪并推断湿并合事件。
2024-06-18 astro-ph.GA
Unraveling the Origins and Development of the Galactic Disk through Metal-Poor Stars
本研究利用光度金属丰度估计和盖亚早期数据发布3的天体测量,筛选纯净的最古老贫金属星样本,以揭示银河系银盘的起源与演化。
2024-02-10 astro-ph.GA
Near-Field Cosmology with Metal-Poor Stars
星系晕和卫星矮星系中最古老、最贫金属的恒星为探索宇宙中最早恒星形成环境的化学和物理条件提供了机会。我们审查恒星考古学和矮星系考古学的领域,通过研究极端贫金属恒星中各种元素的化学丰度测量。对富碳和碳正常晕星群体的关注说明了这些如何提供对负责第一次金属富集事件的第III族恒星祖先的洞察。我们将讨论扩展到近场宇宙学,它关注的是第一批恒星和星系的形成,以及如何使用贫金属恒星来约束这些过程。高红移气体云的补充丰度测量进一步帮助建立宇宙的早期化学演化。这些数据似乎与最早时期恒星形成的两个不同通道的存在相一致。
2015-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chemical Evolution of Galaxies: Past, Present and Future
Trieste University(的里雅斯特大学);Osservatorio Astronomico di Trieste, INAF(的里雅斯特天文台,意大利国家天体物理研究所);Sezione di Trieste, INFN(的里雅斯特分部,意大利国家核物理研究所);IFPU, Institute for the Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所)
介绍星系化学演化基本原理等,借助‘时间延迟模型’,从观测重建不同形态星系恒星形成历史,先述早期模型,再讲最新模型,最后展望化学模型未来改进及相关约束,助力理解星系演化。
2026-07-20 astro-ph.GA
Key early science with MANIFEST on GMT
MANIFEST光纤系统为巨麦哲伦望远镜(GMT)上的GMACS和G-CLEF第一光谱仪提供了高度通用的馈源。将这些低分辨率和高分辨率的光谱仪与MANIFEST提供的宽视场(高达20弧分),高复用和积分场能力相结合,可以实现其他超大型望远镜无法实现的科学计划。对于本星系群的星系考古学和近场宇宙学研究,MANIFEST和G-CLEF可以在宽视场上同时获得多达40个高分辨率光谱,从而产生覆盖广泛质量和形态的星系中大半径的恒星星族的详细运动学和化学图。对于星系演化研究,MANIFEST和GMACS可以将恒星形成高峰时期的星系调查与星系和环星系介质之间的气体流动研究相结合,使用积分场光谱学绘制热气体的发射,并使用背景源的多目标光谱学绘制冷气体的吸收。这些计划将在GMT的早期科学目标中发挥重要作用。
2018-09-16 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
At the same age, metallicity, and alpha-enhancement, sodium is a more effective tracer of the young and old sequences of the Milky Way disc
利用GALAH DR3中6234颗太阳型恒星数据,发现[Na/Fe]在超太阳金属丰度的年老序列中显著富集,提出基于[Na/Fe]上升分离银河系厚薄盘的新方法,比传统[Mg/Fe]法更好解决中等年龄恒星重叠问题。
2024-10-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracing the early Milky Way thin disc with the Gaia-ESO Survey
Institute of Theoretical Physics and Astronomy, Faculty of Physics, Vilnius University(维尔纽斯大学物理学院理论物理与天体物理研究所);INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台);Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università degli Studi di Firenze(佛罗伦萨大学物理与天文学系)
本研究利用Gaia-ESO巡天等数据,在1784颗turn-off星中发现一颗具有类薄盘运动学特征的贫金属老星,其化学性质异于标准薄盘,为研究早期盘轨道贫金属星族提供了基准。
2026-08-10 astro-ph.GA
Tracking galaxy evolution through low frequency radio continuum observations using SKA and Citizen-science Research using Multi-wavelength data
本文综述了星系黑洞通过合并、恒星形成和活动星系核喷流反馈的协同演化。重点介绍了过渡星系(如NGC 1482、NGC 6764、NGC 3801、Speca、RAD-18等)的研究结果。它拥有来自巨型米波射电望远镜(GMRT)和其他亚毫米、红外、光学、紫外和X射线望远镜的数据。过去的活动星系核喷流反馈被认为是在过渡星系中淬灭了恒星形成的“吸烟枪”遗迹证据仍然缺失。几百万年前的遗迹射电瓣,可以用GMRT、LOFAR和未来的SKA在低射频下进行最佳探测。然而,类似的类星体活动的遗迹证据,被银河动物园在光学数据中发现的“Hanny's Voorwerp”,只有大约几万年的历史。由于过渡星系中恒星形成的衰退,需要更多的发现来匹配这些时间尺度。在光学和角度尺度敏感的无线电干涉图像中,这种微弱的模糊遗迹发射可以由公民科学家最有效地发现,但需要经过正式的培训。我们描述RAD@home,唯一的印度公民科学天文学研究项目,采取这样一种修改的方法。我们提出了有趣的对象,发现从TIFR GMRT巡天(TGSS)的69名训练有素的公民科学家或电子天文学家,像遗迹射电瓣,情节射电星系,喷流星系的相互作用,弯曲的射电星系在灯丝等。这种模式可以为人们提供平等的学术成长机会,即使是在欠发达地区,我们总是需要建立我们的光学和射电望远镜。这可以将城市研究机构的研究活动扩大到四堵砖墙之外,并减轻对偏远地区公民增长的各种社…
2016-10-31 astro-ph.GA
Exploring the Milky Way stellar disk. Carbon, nitrogen, oxygen, sulphur, potassium, and copper abundances for 714 F- and G-type dwarf stars in the solar neighbourhood
Lund University(隆德大学)
通过测量714颗邻近F/G矮星和亚巨星的C、N、S、K、Cu丰度及修正后的O丰度,发现O、S、K、C等元素丰度比具有强年龄敏感性,能清晰区分银河薄盘和厚盘种群,扩展了化学演化诊断能力。
2026-09-03 astro-ph.GA astro-ph.SR
Unveiling the Distinct Formation Pathways of the Inner and Outer Discs of the Milky Way with Bayesian Machine Learning
我们开发了一个贝叶斯机器学习框架,称为BINGO(贝叶斯推断银河考古学)围绕贝叶斯神经网络。在对APOGEE和\emph{Kepler}星震年龄数据进行训练后,BINGO被用来获得精确的APOGEE恒星的相对恒星年龄估计。我们仔细构建了一个训练集,以最大限度地减少偏差,并将BINGO应用于与我们的训练集相似的恒星星族。然后,我们选择了17,305颗恒星,其年龄来自BINGO,并从\textit{Gaia} DR 2获得了可靠的运动学特性。结合年龄和化学运动学信息,我们将银河系盘星分为三个部分,即厚盘(老的,高[ $α$ /Fe],[ $α$ /Fe] $\gtrsim$ 0.12),薄盘(年轻的,低[ $α$ /Fe])和桥,桥是厚盘和薄盘之间的区域。我们的研究结果表明,厚盘形成的早期只在内部区域,和内部盘平滑地转变为薄盘。我们发现外盘遵循与内盘不同的化学演化途径。外层贫金属恒星只有在致密厚盘阶段完成后才开始形成,而恒星形成的气体盘随着贫金属气体的吸积向外延伸。我们发现,在桥区的[Fe/H]的范围随着年龄的减小而变宽,这表明桥区对应于从较小的化学良好混合的厚盘到具有金属丰度梯度的较大的薄盘的过渡相。
2021-03-06 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
Enabling Stellar Flare Science in the Roman Galactic Bulge Survey: Cadence, Filters, and the Read-Out Strategy Matter
本文论证了罗曼银河核球巡天中观测节奏、滤光片和读出策略对恒星耀斑科学的关键影响,并通过概念验证表明利用亚曝光数据可显著改善耀斑形态约束,建议公开此类数据。
2023-07-11 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Ensemble Kinematic Ages for 1.5 Million LAMOST Stars
The Ohio State University(俄亥俄州立大学)
通过群体动力学方法推导150万颗LAMOST恒星的年龄,实现对银河系不同盘的年龄估计及验证。
2026-07-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
BD+44 493: Chemo-Dynamical Analysis and Constraints on Companion Planetary Masses from WIYN/NEID Spectroscopy
本研究利用WIYN/NEID高分辨率光谱对极贫金属增碳星BD+44 493进行化学动力学分析,确定其为第二代恒星,并通过精确视向速度测量排除了其周围一定周期内存在特定质量行星的可能性,开辟了恒星考古与系外行星交叉研究的新途径。
2024-10-11 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR