Modelling the HI halo of the Milky Way
目的:研究银河系面外中性气体的全局分布和运动学。研究方法:我们建立了一系列银河系HI层的3D模型,将它们投影成内部视图,并将它们与莱顿-阿根廷-波恩21厘米观测结果进行比较。结果如下:我们发现,银河系盘被一个扩展的中性气体晕所包围,其垂直尺度高度为1.6[+0.6/-0.4] kpc,HI质量为3.2[+1.0/-0.9] x10^8太阳质量,占银河系HI总质量的5-10%。这个HI晕的旋转速度比盘慢,垂直速度梯度为-15[+/-4] km/s/kpc。我们发现了一个全球下沉运动的证据,垂直(20[+5/-7] km/s)和径向(30[+7/-5]km/s)。结论:银河系HI晕显示出与外部星系晕相似的性质,并且与主要由盘中的超新星爆炸产生的性质相一致。它最有可能是由质量为10^4-10^5太阳质量的不同气体复合物组成,其中中速云是局部的表现。经典的高速云似乎是一个独立的群体。
2010-10-18 astro-ph.GA
Modelling mass distribution of the Milky Way galaxy using Gaia billion-star map
银河系是一个典型的旋涡星系,它由一个位于中心的黑洞、一个棒状凸起和一个包含旋臂的盘组成。银河系的复杂结构使得模拟其质量分布非常困难和具有挑战性,特别是对于在银河系动力学和演化中起着最重要作用的银河系盘。传统的轴对称盘模型与指数的亮度分布和恒定的质光比假设为银河系盘。为了生成平坦的旋转曲线,还必须包括暗晕。在这里,通过使用最近发布的盖亚十亿星地图,我们提出了一个银河系盘质量分布模型,它是基于恒星密度分布,而不是亮度和质光比。该模型的特点是两个参数,一个凸起半径和特征长度。利用质量分布模型和求解泊松方程的银河系,我们得到了一个平坦的旋转曲线,再现了关键的观察到的功能,而不需要一个黑暗的晕。
2016-12-14 astro-ph.GA
Modelling the non-equilibrium chemistry of the Milky Way's cold nuclear wind
The Australian National University(澳大利亚国立大学);Università degli Studi di Firenze(佛罗伦萨大学);INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri(意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台)
研究通过建模银河系核风中的冷云化学,发现冷气体可能源自盘状分子云,其失去原子外壳后形成异常大的CO-H2转换因子,表明核流出物可能更重载。
2026-02-14 astro-ph.GA
Equilibrium models of the Milky Way mass are biased high by the LMC
最近的测量表明,大麦云云(LMC)的重量可能高达银河系的25%。在这项工作中,我们将探讨如何这样一个大的卫星影响质量估计银河系的基础上平衡模型的恒星晕或其他示踪剂。特别是,我们表明,如果LMC被忽略,银河系的质量被高估了50%。这种偏差是由于星系晕外围的整体运动造成的,至少部分可以通过对平衡模型的简单修改来解释。最后,我们表明,LMC有一个实质性的影响轨道狮子座我的行为,以增加其目前的速度相对于银河系。我们估计,考虑到一个$1.5\times10^{11} M_\odot$ LMC将降低推断的银河系质量$\sim10^{12} M_\odot$。
2020-01-29 astro-ph.GA
Action-based Dynamical Modelling for the Milky Way Disk
我们目前的路图,全可能性的动力学建模机器,旨在恢复银河系的(MW)的引力势从大样本的恒星在银河系盘。RoadMapping利用参数化轴对称势中的参数化三积分分布函数(DF)对观测到的恒星位置和速度进行建模。我们调查通过差分测试用例与理想化的模拟数据如何击穿模型假设和数据属性影响的潜力和DF的约束。我们的主要成果是:(i)如果MW的真实势不包括在假设的模型势族中,我们仍然可以-在轴对称情况下-找到对势的稳健估计,在观测体积内|z| <= 1.1 kpc的范围内,表面密度的差异仅<~ 10%。(ii)真实和模型DF之间的适度系统差异是无关紧要的。例如,当对星进行分箱以定义具有简单DF的子群体时,只要相邻箱的DF参数相差<20%,分箱误差就不会影响建模。此外,RoadMapping确保对以下任一项的无偏潜在估计:(iii)空间选择函数的小误判(即,<~ 15%),(iv)如果已知距离在10%以内,或(v)如果已知自行不确定性在10%以内或小于Δ mu <~ 1 mas/yr。挑战是大样本量的计算成本迅速增加。总体而言,RoadMapping非常适合使用即将发布的Gaia数据对MW的潜力进行精确的新测量。
2016-05-27 astro-ph.GA
Inference from modelling the chemodynamical evolution of the Milky Way disc
在这篇论文中,场星的初始质量函数(IMF)和化学演化参数的银河系(MW)的导出使用前向建模技术结合贝叶斯统计。从一个本地MM盘模型开始,在太阳附近的恒星样本的观测合成和比较相应的体积完整的观测样本依巴谷星。由0.5 ~ 8 Msun观测得到的IMF是一个双斜率破缺幂律,低质量斜率和高质量斜率的幂分别为-1.49 +-0.08和-3.02 +-0.06,在1.39 +-0.05Msun处有一个破缺。为了限制IMF的恒星质量大于8 Msun,一个快速和灵活的化学富集代码,Chempy,开发,这也是能够重现空间和恒星星族选择的观测样本。对于大于6 Msun的恒星质量,推断的高质量斜率为-2.28 +- 0.09,说明了文献中不同产额集的系统效应。这表明,来自化学建模的约束,类似于银河系的流体动力学模拟,需要一个萨尔彼得高质量指数。这是很难恢复从恒星计数分析考虑到稀有的高质量恒星。
2018-02-23 astro-ph.GA
Distribution functions for the modelling of accretion remnants in Milky Way-like galaxies: insights from IllustrisTNG
该研究利用IllustrisTNG模拟分析银河系类似星系的吸积残余物,评估常用分布函数对其相空间分布的描述效果,发现双幂剖面等模型可合理拟合,为约束银河系恒星晕并合残余物性质提供参考。
2025-02-12 astro-ph.GA
Self-consistent dynamical modelling of the Milky Way bar with orbital frequency analysis
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Surrey(萨里大学)
本文通过轨道频率分析方法,利用Gaia、APOGEE和OGLE数据研究银河系棒的性质,发现多个棒长和旋转型速与数据一致,误差在5%以内。
2026-05-12 astro-ph.GA
Semi-analytic modelling of the europium production by neutron star mergers in the halo of the Milky Way
中子星合并(NSM)可能是快速(r-)中子俘获过程元素的主要产生场所。通过对Munich-Groningen半解析星系形成模型中典型的r过程元素Eu的追踪,利用NSM方法研究了银河系星晕的r过程富集,并将其应用于3个高分辨率的Aquarius暗物质模拟。特别是,我们调查的反冲速度的影响,中子星双星收到其形成时,在积木星系(BB),部分形成了恒星晕合并与我们的银河系。当这种反冲大到足以克服BB的逃逸速度时,NSM发生在BB外部,结果是没有r过程富集。我们发现,NS踢速度的标准分布减少[Eu/Mg]丰度的晕星$\sim 0.5$ ~dex相比,NS没有收到踢的模型。低NS踢速度,我们的模拟相匹配的[Eu/Mg]丰度的晕星相当不错,恒星的金属丰度[Mg/H] $\geq -1.5$。只有在宝瓶座晕B-2中,金属丰度较低的恒星的[Eu/Mg]值与观测值相似。我们的结论是,我们的假设的瞬时混合是最有可能不准确的r-过程富集的星系晕,或一个额外的生产网站的r-过程元素的建模是必要的,以解释存在的低金属丰度晕星高铕丰度。
2018-12-07 astro-ph.GA
Modelling the Milky Way's globular cluster system
我们构造了一个银河系球状星团系统的模型的基础上,一个现实的引力势和分布函数(DF)解析的作用积分。DF包括盘和晕组件,其功能形式类似于最近用来描述恒星盘和恒星晕。我们使用贝叶斯方法确定模型参数的后验分布。这让我们了解了球状星团数据对我们模型的约束程度。的光盘和晕DF的青睐的参数值是类似的,以前获得的值从适合恒星盘和晕,虽然集群晕系统显示更清晰的旋转比恒星晕。我们的模型再现了球状星团系统的一般特征,即密度分布,平均自转速度。盘簇的分数与所观察到的富金属簇的分数相一致。然而,这些数据表明,要么是编目的星团距离与目前对银河系中心距离的估计不一致,要么是未能识别出凸起后面的星团。随着我们银河系组成部分的数据在未来几年内在数量和精度上的增加,重新审视目前的分析将是有益的。
2017-01-24 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
Distribution function-based modelling of discrete kinematic datasets, in application to the Milky Way nuclear star cluster
University of Surrey(萨里大学);University of Vienna(维也纳大学);Università dell’Insubria(因苏布里亚大学)
本文提出利用分布函数构建恒星系统动力学模型的方法,结合离散运动学数据约束,应用于银河系核球星团,测量黑洞质量并公开模型。
2026-04-27 astro-ph.GA
Jeans modelling of the Milky Way's nuclear stellar disc
核恒星盘(NSD)是一种扁平的恒星结构,在银心半径$30 \lesssim R \lesssim 300{\, \rm pc}$处主导银河系的引力势。在本文中,我们构建了轴对称金斯动力学模型的NSD的基础上以前的光度研究,我们把它们的视线运动学数据的APOGEE和SiO脉泽星。我们发现:(i)NSD质量较低,但与Launhardt等人(2002)通过测光独立确定的质量一致。我们的基准模型具有包含在$M(r<100{\, \rm pc}) = 3.9 \pm 1 \times 10^8 {\, \rm M_\odot}$的球形半径$r=100{\, \rm pc}$内的质量和$M_{\rm NSD} = 6.9 \pm 2 \times 10^8 {\, \rm M_\odot}$的总质量。(ii)NSD可能是垂直偏置盘的第一个例子,即垂直和径向速度分散之间的比率为$σ_z/σ_R>1$。对中央分子带中形成恒星的分子气体的观测和理论模型表明,大的垂直振荡可能在恒星诞生时就已经留下了印记。然而,发现$σ_z/σ_R > 1$取决于在最里面的几十秒差距的速度色散的下降,在我们的假设,NSD是轴对称的,和现有的(消光校正)恒星样本广泛跟踪基本的光和质量分布,所有这些都需要建立未来的观测和/或建模。(iii)我们为银河系最里面的$500 {\, \rm pc}$提供了迄今为止最精确的旋转曲线…
2020-09-09 astro-ph.GA
The angular momentum spiral of the Milky Way disc in Gaia
该研究利用Gaia DR3在太阳邻域发现角动量螺旋,建立整体倾斜扰动的生成模型,为约束银盘扰动与银河系引力势参数提供新框架。
2025-01-07 astro-ph.GA
Triaxial orbit-based modelling of the Milky Way Nuclear Star Cluster
我们利用史瓦西轨道叠加技术构造了银河系核星团的三轴动力学模型。我们拟合了Feldmeier等人(2014)提出的恒星运动学图。这些模型被用来约束超大质量黑洞的质量M_BH、动态质光比M/L和星系团的本征形状。我们的最佳拟合模型为M_BH =(3.0 + 1.1 - 1.3)x10^6 M_sun,M/L =(0.90 + 0.76 - 0.08)M_sun/ L_{sun,4.5micron},以及沿视线方向的簇压缩。我们的结果与利用开普勒轨道上恒星的运动直接测量超大质量黑洞质量的结果是一致的。质光比与其他星系在中红外波段的恒星星族研究结果一致。我们可能低估了M_BH而高估了星团的三轴性,这是由于观测效应造成的。空间半分辨的运动学数据和核星团内的消光使观测偏向于星团的近侧,并可能表现为核星团沿视线的压缩。我们导出了在半径r = 2 x r_eff = 8.4 pc的球内银河系核星团的总动力学质量M_MWNSC =(2.1 +-0.7 x10 ^7 M_sun)。最佳拟合模型是切向各向异性的中心r = 0.5-2 pc的核星团,但接近各向同性在更大的半径。我们的三轴模型能够恢复速度图中复杂的运动学子结构。
2017-01-06 astro-ph.GA
Axisymmetric Jeans modelling systematically overestimates the circular speed in the inner Milky Way
Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University(鹿儿岛大学理工学研究科);Graduate School of Science, Nagoya University(名古屋大学理学研究科);Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台理学区)
本文研究了轴对称 Jeans 模型在非轴对称星流情况下对环形速度的系统性高估问题,发现高分辨率模拟显示在银河系内盘区域存在约 4% 的平均高估。
2026-05-10 astro-ph.GA
Multimass modelling of Milky Way globular clusters -- I. Implications on their stellar initial mass function above 1 M$_{\odot}$
本研究通过多质量模型分析37个银河系球状星团的多源观测数据,发现1倍太阳质量以上的高质量端恒星初始质量函数符合Salpeter形式,与顶重IMF假说不符,且该斜率与星团金属丰度无显著关联。
2023-04-24 astro-ph.GA
Modelling the density and mass of the Milky Way's proto-galaxy components with $APOGEE$-$Gaia$
本文利用APOGEE-Gaia巡天数据通过化学分解识别银河系原初星系星族,建立其密度模型并估算最小恒星质量,揭示原初银河系至少由主原位前身和Heracles结构两个碎片组成。
2025-02-10 astro-ph.GA
Dynamical modelling of the Galactic bulge and bar: the Milky Way's bar pattern speed, stellar, and dark matter mass distribution
我们使用量身定做的方法建立了一套大的星系球、棒和内盘的动力学模型。我们的模型被约束,以匹配红团巨星密度从VVV,UKIDSS和2MASS红外线调查的组合,以及恒星运动学在凸起的BRAVA和OGLE调查,并在整个酒吧地区的ARGOS调查。我们能够恢复的酒吧模式的速度和恒星和暗物质的质量分布在酒吧区,从而恢复整个银河系的有效势。我们发现一个酒吧模式的速度$39.0 \pm 3.5 \,\rm{km\,s^{-1}\,kpc^{-1}}$,把酒吧共转半径在$6.1 \pm 0.5 \rm{kpc}$和银河系酒吧一个典型的快速旋转。我们估计的恒星质量的长杆和隆起结构是$M_{\rm{bar/bulge}} = 1.88 \pm 0.12 \times 10^{10} \, \rm{M}_{\odot}$,大于质量的磁盘在酒吧区,$M_{\rm{inner\ disk}} = 1.29\pm0.12 \times 10^{10} \, \rm{M}_{\odot}$。膨胀体积中的总动力学质量是$1.85\pm0.05\times 10^{10} \, \rm{M}_{\odot}$。由于更多的扩展运动学数据集和最近的测量的凸起IMF我们的模型有一个低的暗物质部分的$17\%\pm2\%$的凸起。我们发现了一个暗物质密度分布图,它在隆起区域接近一个浅尖点或核心。最后,我们发现一个额外的中心质量…
2016-11-18 astro-ph.GA
Multimass modelling of Milky Way globular clusters -- II. present-day black hole populations
本研究使用34个银河系球状星团的多质量模型探索现今恒星级黑洞族群,发现多数星团黑洞质量占比为0-1%,Omega Cen超5%,并揭示了黑洞数量与质量分层反相关、与动力学年龄相关。
2024-02-13 astro-ph.GA
Making action-angle disc models for Gaia
对近期工作的简要回顾。我描述的银河系的动力学模型使用的作用角坐标。我解释了什么是作用角坐标,以及在过去几年中取得了哪些进展,以确保它们可以在合理现实的银河势中使用。然后,我描述了最近的建模工作,以及他们在限制银河系的潜力和当地的暗物质密度方面取得的进展。
2015-07-28 astro-ph.GA
A Robust Determination of Milky Way Satellite Properties using Hierarchical Mass Modeling
我们介绍了一种新的方法来确定质量分布,以及整体分布,本群卫星星系。具体来说,我们采用了统计多级建模技术,贝叶斯分层建模,同时限制个别本地集团银河系卫星星系的属性和银河系卫星人口的特点。我们表明,这种方法减少了个别矮星系质量测量的不确定性最微弱的星系的几个因素。我们发现,银河系卫星的分布推断的分析,除了明显缺乏高质量的晕,是符合的拉姆达冷暗物质(拉姆达CDM)的范例。特别是,我们发现,无论是测量的最大圆速度和半径之间的关系,在这个速度,以及推断的质量之间的关系在300秒差距和光度,相匹配的最大圆速度低于20公里/秒的晕的Lambda-CDM模拟预测的值。也许更引人注目的是,这项分析似乎表明,这些星系共享一个更尖的“平均”晕形状。虽然这项研究调和了许多观测到的银河系卫星分布的特性与Lambda CDM模拟,我们发现,仍然有一个赤字的卫星的最大圆周速度为20-40公里/秒。
2015-06-19 astro-ph.GA
Dynamical evolution of Milky Way globular clusters on the cosmological timescale I. Mass loss and interaction with the nuclear star cluster
基于Gaia DR3重构银河系球状星团轨道,利用phi-GPU代码在类银河系时变势场中模拟六个与核星团相互作用的星团,发现它们在八十亿年间损失80%初始质量,仅NGC 6642曾为核星团提供恒星来源。
2024-06-27 astro-ph.GA
Forward-modelling the Luminosity, Distance, and Size distributions of the Milky Way Satellites
我们使用\texttt{GRUMPY},一个简单的调节器型模型的矮星系的形成和演化,前向模型的矮星系卫星人口的银河系(MW)使用卡特彼勒放大模拟套件。我们发现,即使不包括孤儿星系的模型,模型卫星的光度和距离分布与DES,PS1和SDSS调查中测量的分布是一致的。我们还表明,我们的模型的矮星系的大小可以同时再现所观察到的恒星半质量半径,$r_{1/2}$,MW卫星和整体$r_{1/2}-M_\star$关系所表现出的观测矮星系的{ \it分布}。该模型预测,一些观测到的微弱恒星系统与$r_{1/2}<10$ pc是超微弱的矮星系。模型卫星的恒星质量$M_\star$和最大晕质量$M_{\rm peak}$的标度不是由幂律描述的,但在$M_{\rm peak}<10^8\,M_\odot$处有一个明显的平坦化的$M_\star-M_{\rm peak}$标度,这是由再电离造成的。结果表明,在$M_{\rm peak} \sim 3.6 \times 10^7\,M_\odot$中,低质量晕($M_{\rm peak} < 10^8\, M_\odot$)中含有$M_V<0$的星系所占比例为50%。我们发现,这样高的分数在晕质量有助于重现最近发现的HSC-SSP调查中的矮星系的数量。使用该模型,我们预测,应该有总的$440^{+201}_{-147}$(68\%置信区间)MW卫星与$M_…
2022-09-08 astro-ph.GA
Broken Expectations: The Effects of Modelling Assumptions on the Inferred Dark Matter Distribution in the Milky Way's Satellites
Max Planck Institute for Astrophysics(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);University of Edinburgh(爱丁堡大学)
研究探讨了建模假设对银河系卫星暗物质分布推断的影响,发现pyGravSphere在推断暗物质密度分布时低估了内层密度,导致密度斜率变平,且J因子被低估,误差范围也常被低估。
2026-03-11 astro-ph.GA
Quantifying the influence of bars on action-based dynamical modelling of disc galaxies
本文使用Roadmapping框架量化了银河系棒对基于作用量的动力学建模的影响,发现棒强度、巡天体积位置和大小均会影响参数恢复精度,为未来银河系建模提供了系统偏差估计。
2023-06-26 astro-ph.GA
The satellites of the Milky Way - Insights from semi-analytic modelling in a LambdaCDM cosmology
我们结合六个高分辨率的宝瓶座星系暗物质模拟和半解析的星系形成模型来研究类银河系星系的卫星星系的性质。我们发现与观测到的光度函数,光度-金属丰度关系和银河系卫星的径向分布有很好的对应关系。在我们的模型中,矮星系的恒星形成历史变化很大,与观测结果一致。从卫星上剥离的热气在矮星系的特征上留下了明显的环境印记。我们发现,由老恒星人口占主导地位的卫星的比例与观测结果相匹配。然而,模型卫星的内部金属丰度分布似乎比观察到的要窄。这可能表明我们对化学浓缩的处理有局限性,这种处理是基于瞬时再循环近似。如果银河系的暗物质晕的质量约为8 × 10^11兆太阳,我们的模型就能得到最好的结果,这与观测中较低的估计值相一致。最像银河系的星系也有最好的卫星光度函数匹配,尽管它不包含像SMC或LMC那样明亮的物体。与其他半解析模型和丰度匹配关系相比,我们发现中央星系存在于质量较小的晕中,但我们模型中的晕质量-恒星质量关系与流体动力学模拟和最近的观测结果是一致的。
2013-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-consistent modelling of the Milky Way's Nuclear Stellar Disc
Universität Heidelberg(海德堡大学);University College London(伦敦大学学院);University of Cambridge(剑桥大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所);Instituto de Astrofisica de Andalucia (CSIC)(安达卢西亚天体物理学研究所(西班牙国家科学研究委员会));Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics(鲁道夫·派尔斯理论物理中心);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);Lund Observatory(隆德天文台)
本文通过自洽动力学模型研究银河核星盘,利用星盘内恒星的运动学分布数据,确定其质量、径向和垂直尺度以及速度分散,揭示其轴对称性,并公开了模型以供未来调查使用。
2026-04-06 astro-ph.GA
A radiation transfer model for the Milky-Way: I. Radiation fields and application to High Energy Astrophysics
我们提出了一个解决方案的紫外(UV)-亚毫米(submm)星际辐射场(ISRFs)的银河系,来自模拟COBE,IRAS和普朗克地图的全天空发射在近,中,远红外和亚毫米。分析使用轴对称辐射转移(RT)模型,我们已经实现了模型的全色光谱能量分布(SED)。该卫星观测到了附近宇宙中恒星形成星系的数量,但采用了一种新的方法,可以优化恒星发射率和尘埃不透明度的径向和垂直几何形状,这是从太阳有利位置看到的高分辨率发射推断出来的。因此,这是银河系宽带连续辐射的第一个自洽模型。在本文中,我们提出了从太阳上看到的银河系的空间集成SED模型预测,显示出良好的协议与数据,并给出了详细的描述的解决方案的ISRF的分布,以及它们的物理起源,在整个体积的星系。我们探索我们的新预测的空间和光谱分布在银河系中的ISRF如何影响的幅度和光谱分布的伽马射线通过逆康普顿散射宇宙射线电子位于星系中的不同位置,以及由于伽马射线光子的相互作用的衰减的伽马射线与ISRF的光子。我们还比较和对比我们的解决方案的ISRF与纳入GALPROP包用于模拟银河系中的高能量发射的宇宙射线。
2017-05-18 astro-ph.GA
Fast Dynamical Modelling of Milky Way Globular Clusters -- I. Implications for Initial Cluster Densities
Saint Mary’s University(圣玛丽大学);Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);University of Heidelberg(海德堡大学)
该研究通过结合星团演化与平衡模型,从观测推断银河系球状星团初始条件,经模拟验证后应用于40个星团样本,得出初始半质量密度等分布,还探讨了对相关观测及现象的影响,并量化了密度与黑洞形成等假设的关系。
2026-07-09 astro-ph.GA
Self-consistent modelling of the Milky Way structure using live potentials
本文开发了15个银河系型自洽动力学模型,通过与CO和HI观测对比,识别出能再现银河系主要结构的最佳模型,揭示了棒、旋臂及径向运动的复杂特征,为研究星际介质循环提供基础。
2024-06-11 astro-ph.GA
Mass models of the Milky Way
我们提出了一个简单的方法拟合银河系的参数化质量模型的观测约束。我们采取贝叶斯方法,使我们能够考虑到输入的光度和运动学数据,并从理论建模的期望。这为我们提供了一个最佳拟合模型,这是一个合适的起点动态建模。我们还确定了一个概率密度函数的模型的属性,这表明,银河系的质量分布仍然是非常不确定的。对于我们的参数化和约束条件的选择,我们发现薄盘和厚盘的盘尺度长度分别为3.00 \pm 0.22 kpc和3.29 \pm 0.56 kpc,太阳半径为8.29 \pm 0.16 kpc,在太阳处的圆周速度为239 \pm 5 km/s;恒星的总质量为6.43 \pm 0.63 * 10^10 M太阳,维里质量为1.26 \pm 0.24 * 10^12 M太阳,局部暗物质密度为0.40 \pm 0.04 GeV/cm ^3。我们发现我们的模型的最佳拟合参数之间的一些相关性(例如,磁盘尺度长度和太阳半径之间),我们讨论。所选择的光盘尺度高度的模型的关键属性的影响不大。
2011-02-21 astro-ph.GA
Large scale kinematics and dynamical modelling of the Milky Way nuclear star cluster
在我们银河系的中央10 pc内有一个致密的核星团(NSC),在大多数附近的星系中都发现了类似的NSC。对NSCs结构和运动学的研究揭示了星系核的质量吸积历史。由于银河系(MW)NSC的距离只有8 kpc,我们可以在亚pc尺度上空间分辨MWNSC。这使得MWNSC成为了解所有NSC形成的参考对象。我们已经使用近红外长缝光谱仪ISAAC(VLT)在漂移扫描,构建一个积分场光谱图的中央9.5 × 8 pc的银河系。我们使用这个数据集提取恒星运动学的个别恒星和未解决的综合光谱。我们提出了一个速度和色散图,从集成的光和模型,这些运动学使用kinemetry和轴对称牛仔裤模型。我们还测量了来自单个恒星的1,375个光谱的CO带头强度。我们发现运动学的复杂性在NSC的径向速度地图,包括9度逆时针相对于银河系平面的运动学位置角的错位,和旋转的子结构垂直于银河系平面的半径为20”或0.8pc的迹象。我们确定了NSC的质量,其范围在r = 4.2pc到1.4 × 10^7 Msun之间。我们还表明,我们的运动学数据的结果在一个显着低估的超大质量黑洞(SMBH)的质量。运动的子结构和位置角偏差可能暗示在不同的吸积事件。这表明MWNSC的成长至少有一部分是由大质量星团的合并造成的。与其他神经干细胞相比,MWNSC在r_eff-M_NSC关系的紧凑侧。SMBH质量的低估可能是由运动失调和恒星星族梯度引起的。…
2014-08-29 astro-ph.GA
Kinematic modelling of the Milky Way using the RAVE and GCS stellar surveys
我们利用RAVE和GCS巡天资料研究了银河系盘的运动学参数。我们这样做是通过拟合的运动学模型的数据,考虑到数据的选择功能。对于GCS中的恒星,我们使用所有的相空间坐标,但对于RAVE恒星,我们只使用$(l,b,v_{\rm los})$。使用MCMC技术,我们研究了给定数据的参数的全后验分布。我们调查的“年龄-速度色散”关系的三个运动学分量($σ_R,σ_ϕ,σ_z$),径向依赖的速度色散,太阳特有的运动($U_{\odot},V_{\odot}, W_{\odot} $),在太阳的圆周速度$Θ_0$和下降的平均方位角运动与高度以上的中平面。我们证实,贝桑松式高斯模型准确地适合GCS数据,但未能匹配的空间扩展的RAVE调查的细节。特别是,舒分布函数(DF)处理非圆形轨道更准确,并提供了一个更好的适合的运动学数据。高斯分布函数不仅拟合数据差,但系统地低估了下降的速度分散半径。我们发现,一些参数之间存在的相关性,这突出了做关节配合的重要性。大尺寸的RAVE调查,使我们能够获得大多数参数的精确值。然而,仍然存在较大的系统不确定性,特别是在$V_{\odot}$和$Θ_0$中。我们发现,对于一个扩展的样本的恒星,$Θ_0$被低估了多达$10\%$,如果被忽略的平均方位角运动的垂直依赖。使用一个简单的模型,垂直依赖的运动学,我们发现,它是可能的,以匹配的Sgr A* 自行车,而不需要任何$V…
2014-05-29 astro-ph.GA
Models for the 3-D axisymmetric gravitational potential of the Milky Way Galaxy - A detailed modelling of the Galactic disk
目标。基于密度和势对的简单解析函数的星系质量模型在文献中被广泛提出。仅由运动学数据约束的盘模型仅在非常接近银河平面的地方给出关于全球盘结构的信息。我们试图绕过这个问题,通过构建磁盘质量模型,其三维结构的约束,最近的银河系恒星计数模型在近红外线,也通过观察氢在磁盘中的分布。我们的主要目的是提供模型的引力潜力的星系,是充分的分析,但也有一个更现实的描述密度分布的磁盘组件。方法.从直接基于观测的盘模型(这里分为薄和厚的恒星盘和HI和H $_2$磁盘子组件),我们产生拟合的质量模型相结合的任何“模型阶”(1,2,或3)为每个磁盘子组件的三个宫本永井磁盘配置文件。宫本永井磁盘相结合的模型的凸起和“暗晕”的组件和总的一套参数进行调整,观测的运动学约束。一个模型,其中包括一个环密度结构的磁盘,超出太阳银河系半径,也进行了研究。结果银河系质量模型返回非常好的匹配强加的观测约束。特别是,与环密度结构的模型提供了一个更大的贡献,磁盘的旋转支持内的太阳圈。引力势模型及其相关的力场描述在解析封闭的形式,此外,他们也是兼容的,我们最好的知识的恒星和气体分布的磁盘组件。引力势模型适用于银盘轨道的研究。
2016-07-08 astro-ph.GA
Stellar population synthesis based modelling of the Milky Way using asteroseismology of dwarfs and subgiants from Kepler
早期应用星震学研究银河系的尝试已经显示出银河系模型和数据之间恒星质量分布的意外差异;这一结果仍然无法解释。在这里,我们重新分析了开普勒观测到的矮星和亚巨星的星震样本,并详细调查了报告差异的可能原因。我们研究了两个基于恒星星族合成的银河系模型:Galaxia和TRILEGAL。与以前的结果一致,我们发现,与Galaxia相比,TRILEGAL预测了更多的大质量恒星,与2 MASS观测相比,TRILEGAL预测了太多的蓝色恒星。这两个模型都不能匹配恒星样本在$(\log g,T_{\rm eff})$空间中的分布,这表明模型和/或假设的选择函数不准确。当在$(\log g,T_{\rm eff})$空间中对这种不匹配进行校正时,Galaxia计算出的质量分布更宽,与观测到的恒星相比,平均值向低质量方向移动。这种行为类似于开普勒红巨星样本的报道。质量分布之间的偏移相当于$ν_{\rm max}$的2\%变化,这在$ν_{\rm max}$标度关系的当前不确定性范围内。对恒星模型预测的$Δν$标度关系进行修正,使观测到的质量分布明显变窄,但平均值没有变化。
2017-01-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
The impact of disc disruption on Milky Way satellite counts
Institute for Computational Cosmology, Durham University(达勒姆大学计算宇宙学研究所);Department of Physics, Durham University(达勒姆大学物理系);Lund Observatory, Division of Astrophysics, Department of Physics, Lund University(隆德大学天体物理学分部天文台)
研究通过N体模拟和玩具模型,探讨盘面破坏对银河系卫星计数的影响,发现高抗破坏性导致卫星分布集中于中央星系,而低抗破坏性则导致更多分散的卫星。
2026-03-24 astro-ph.GA
The incorrect rotation curve of the Milky Way
在对银河系自转曲线的基本探索中,切点(TP)方法一直是从气体成分的观测中推断银河系盘内部低纬度区域速度的最简单方法。我们测试的有效性的方法对现实的气体分布和运动学的银河系,使用数值模拟的银河系。我们发现,由此产生的速度分布强烈偏离真实的旋转曲线的模拟,因为它高估了它在中心区域,低估了它周围的酒吧共转。此外,它的形状强烈依赖于恒星棒的方向。这种差异是由高度不均匀的方位角速度以及TP方法对沿杆和螺旋臂的高速气体或在较不致密区域的低速气体的系统选择造成的。速度剖面仅在共转以外与自转曲线吻合较好,远离大质量非对称结构。因此,在4.5<R<8 kpc的范围内,用TP方法推断的银河系速度剖面与真实的银河系自转曲线非常接近。另一个结果是,R<4-4.5 kpc的银河系速度剖面很可能是不均匀的方位角速度,并不代表真正的银河系旋转曲线,而是局部运动。最里面的旋转曲线的真实形状可能比以前想象的要浅。使用错误的旋转曲线对质量分布的建模有显著影响,特别是对于凸起部分,其在中心kpc和尺度半径内导出的封闭质量分别是实际值的两倍和一半。因此,我们强烈反对使用终极速度或TP方法的速度曲线来模拟银河系的质量分布。(节略)
2015-04-11 astro-ph.GA
Incorporating Streams into Milky Way Models
我们开发了一个框架,模拟银河系使用恒星流和广泛的光度和运动学观测。通过使用模拟数据,我们证明了一套标准的银河系观测导致退化的推断晕参数。然后,我们将一个GD-1一样的流到这个套件中使用轨道拟合技术,并表明,流减少了这些参数的不确定性,提供所有的观测同时适合。我们还探讨了如何假设的磁盘晕对齐可以导致非物理模型。我们的结果可以解释为什么一些基于人马座流的研究发现,即使这样的配置是非常不稳定的晕的中间轴平行于磁盘的自旋轴。最后,我们表明,更长的流和多个流导致我们的能力,以推断我们的黑暗晕的形状的改进。
2014-01-16 astro-ph.GA
Fast Dynamical Modelling of Milky Way Globular Clusters -- II. Impacts of Black Hole Prescriptions
Saint Mary’s University(圣玛丽大学);Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学);ICREA(加泰罗尼亚高级研究院);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究所);Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg, Institut für Theoretische Astrophysik(海德堡大学天文学中心理论天体物理研究所);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Heidelberg(海德堡大学物理与天文系)
本研究通过多种黑洞形成与踢出处方拟合银河系球状星团,发现初始密度与黑洞质量分数线性相关,且模型结果对处方稳健,影响双黑洞并合与中等质量黑洞增长。
2026-09-11 astro-ph.GA
Forward-modelling Milky Way Cepheids: selection effects and physical priors in the Gaia-HST calibration
University of Oxford(牛津大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学);CNRS & Sorbonne Université(法国国家科学研究中心与索邦大学);Duke University(杜克大学)
基于Gaia EDR3数据的银河系造声星校准研究,采用贝叶斯框架同时推断周期-光度关系、Gaia视差零点偏移和恒星距离,结合银河系结构几何和选择函数,改进H0校准精度。
2026-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar population synthesis based modelling of the Milky Way using asteroseismology of 13000 Kepler red giants
通过当前的太空任务,现在可以获得数万颗红巨星的年龄敏感的小行星地震信息。这为研究银河系的结构和演化提供了一个有希望的机会。我们使用开普勒观测到的红巨星的asteroseismic数据来测试目前的理论框架,即基于人口合成建模和使用巨星的asteroseismic标度关系来建模银河系。我们使用开放源代码Galaxia来模拟银河系,并发现Galaxia预测的质量分布相对于地震推断的观测质量有系统地偏移。银河系模型高估了低质量恒星的数量,这些恒星主要是老的和低金属量的。使用恒星模型(可供下载)建议的$Δν$标度关系的修正,可以显著减少预测质量和观测质量之间的差异。对于非地震质量估计可用的少数情况,对$Δν$的校正也改善了地震和非地震质量估计之间的一致性。银河系模型的预测与观测结果之间的不一致在具有${\rm [Fe/H]}<-0.5$和${\rm [Fe/H]}>0$的恒星或$T_{\rm eff}>4700$ K的恒星中最为明显。改变恒星形成率以抑制年龄大于10 Gyr的恒星,可以改善质量的一致性,但会导致不一致的颜色分布。我们还测试了三律银河系模型的预测。然而,与{ \sl Galaxia}不同的是,它在重现开普勒输入星表的光度特性时遇到了困难,因为它高估了蓝色恒星的数量。我们的结论是,无论是标度关系和/或银河系模型需要进行修订,以协调预测的理论与星震观测。
2016-03-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Modelling the Galactic disc: perturbed distribution functions in the presence of spiral arms
从银河系薄盘恒星星族的作用空间轴对称平衡分布函数出发,利用线性化的Boltzmann方程显式计算了扰动平衡分布函数对三维螺旋势的响应.这个DF,有效远离主共振,使我们能够调查在三维配置空间中的任何给定点的速度分布的快照。此外,DF的一阶矩产生非零径向和垂直的整体流量-即呼吸模式-定性类似于最近在扩展的太阳能附近观察到的。我们表明,这些分析预测的平均恒星运动与测试粒子模拟的结果是一致的。此外,我们估计的第一次相比,一个冷流体的情况下,一个恒星星族的垂直整体运动的减少因子。这样一个明确的表达充分扰动DF薄盘恒星星族在螺旋臂的存在下,将有助于动态地解释银河系盘恒星运动学的详细信息,将提供即将到来的大型天文测量和光谱调查的银河系。
2016-06-22 astro-ph.GA
Modelling the broken age-[Fe/H] relation and metallicity distribution function of mono-age populations
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(西南天文研究所,云南大学);Yunnan Key Laboratory of Survey Science, Yunnan University(云南省测绘科学重点实验室,云南大学)
本研究通过多区化学演化模型,结合高精度恒星年龄测量,揭示银河系年龄-金属丰度关系的断裂源于近期重大气体吸积事件,并推断出特定恒星的径向迁移强度,指出径向迁移对银河系化学结构的影响弱于预期。
2026-10-14 astro-ph.GA
A physical approach to modelling large-scale galactic magnetic fields
一个方便的表示的大规模银河系磁场的结构是需要在亚毫米和无线电范围内的偏振数据的解释,在银河系和外部星系。我们开发了一个简单而灵活的方法来构建银河系和其他盘星系的大尺度磁场的参数化模型,物理合理的模型的基础上磁场结构。由此产生的模型旨在根据现有的观测数据进行优化。本文用级数展开的形式给出了盘状星系的耀斑盘和球晕中的大尺度磁场的表达式,其系数可由观测到的或理论上已知的星系性质计算。展开的功能基础是作为本征函数的平均场发电机方程或矢量磁扩散方程。所提出的解决方案是轴对称的,但该方法可以直接扩展到非轴对称的情况下。磁场的结构是螺线管形的,可以是螺旋形的,并且根据主对象的可观察特性(诸如旋转曲线和气体盘的形状)来参数化。圆盘中的磁场可以在任何指定半径处具有规定数量的场反转。圆盘和晕圈磁场可以分别具有偶极或四极对称性。该模型被实现为一个公开可用的软件包GalMag,它允许,特别是,同步辐射和法拉第旋转模型的磁场产生的计算。该模型可用于解释观测的磁场在银河系和其他螺旋星系,特别是作为一个先验的贝叶斯分析。(节录)
2019-01-28 astro-ph.GA
Detection of the Milky Way reflex motion due to the Large Magellanic Cloud infall
大麦云云是银河系中质量最大的卫星星系,估计质量超过银河系质量的十分之一。大麦云云以每秒327公里的惊人速度掠过银河系,刚刚经过它最接近的地方约50千秒差距,它可以通过多种方式影响我们的银河系,包括将银河系圆盘从银河系质心上移开。在这里,我们报告的证据表明,银河系盘是移动相对于恒星示踪剂在外晕($40<r<120$ kpc)在$v_{\rm travel}=32^{+4}_{-4}$公里/秒,在方向$(\ell,b)_{\rm apex}=(56^{+9}_{-9},-34^{+10}_{-9})$度,这在LMC轨迹上的一个较早的位置点。由此产生的反射运动检测外晕星和银河系卫星星系的运动学与准确的距离,自行和视线速度。我们的研究结果表明,我们的银河系的动力学模型不能忽略引力扰动引起的大麦云云的下降,也不能在一个参考系,不正确的光盘反射运动的恒星晕的观测处理。未来对恒星晕的光谱调查与盖亚天体测量相结合,将允许对横跨银河系的大麦云云轨迹进行复杂的建模,以前所未有的细节限制两个星系中的暗物质分布。
2020-11-20 astro-ph.GA
Modelling the Tucana III stream - a close passage with the LMC
我们目前的第一个动态流适合最近发现的杜鹃III流的结果。这些拟合假设一个固定的银河系势能,并给出适当的运动预测,这可以用即将到来的盖亚数据版本2进行测试。这些拟合揭示了图卡纳III是在一个围绕银河系的偏心轨道上,更有趣的是,图卡纳III在大约7500万年前在大麦云(LMC)的15 kpc范围内通过。考虑到这一密切的通道,我们适合Tucana III流在银河系和LMC的组合存在。我们发现,预测的自行依赖于LMC的假设质量和LMC可以诱导大量的自行垂直于流轨。这种错位的检测将直接探测大麦哲伦星系对我们银河系的影响程度,并对几乎所有试图限制银河系潜力的方法产生影响。这样的测量将有可能与即将到来的盖亚DR 2,允许测量LMC的质量。
2018-04-20 astro-ph.GA
The effect of the LMC on the Milky Way system
本文综述了大麦哲伦云作为大质量伴星系对银河系产生的引力扰动效应,包括轨道偏转、银河系中心反射运动和外部区域形变,并强调需在观测精度和建模方面加以改进。
2023-04-18 astro-ph.GA
Introducing AuriGLOBES: The effects of compressive tides, compact object-induced mass loss, and size evolution on modelling globular clusters
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学);Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所);Universidade de Santiago de Compostela(圣地亚哥-德孔波斯特拉大学);Canadian Institute for Theoretical Astrophysics (CITA), University of Toronto(多伦多大学加拿大理论天体物理研究所);McMaster University(麦克马斯特大学)
提出AuriGLOBES子网格模型,通过压缩潮汐和致密天体加热增强质量损失,成功再现银河系/M31的球状星团质量函数和空间分布,为宇宙历史中球状星团研究提供可靠框架。
2026-07-28 astro-ph.GA physics.comp-ph
Exploring the Sgr-Milky-Way-disc interaction using high resolution N-body simulations
人马座矮星系与银河系正在进行的合并被认为强烈影响了银河系圆盘的动力学。我们提出了一套13个$N$体模拟,5亿至10亿粒子,模拟人马座矮星系(Sgr)和银河系盘之间的相互作用。为了量化模拟中对盘的结构和动力学的扰动,我们计算了数量不对称性和类太阳邻域体积中的平均垂直速度。我们发现,总体上模拟的趋势与在一个简单的一维相互作用模型中看到的趋势相匹配。我们探讨的影响,改变质量模型的Sgr,轨道运动学的Sgr,银河系晕的质量。我们发现,没有一个模拟匹配的观测垂直扰动使用盖亚数据发布2。在最相似的模拟中,我们发现Sgr的最终质量远远超过了Sgr残骸的观测质量,不对称波长太大,不对称形状与过去的$z \approx 0.7$ kpc不匹配。因此,我们的结论是,我们的模拟支持的结论是,Sgr单独不能造成所观察到的太阳附近的扰动。
2022-03-11 astro-ph.GA
Modelling self-interacting dark matter substructures I: Calibration with N-body simulations of a Milky-Way-sized halo and its satellite
我们研究了自相互作用暗物质(SIDM)模型中银河系大小的主晕中$\sim10^9 M_\odot$质量的单次晕的演化。我们执行暗物质的N-体模拟的动态演化的个体subhaloes轨道其主机通过改变自散射截面(包括速度依赖的情况下),subhalo轨道,和内部属性的subhalo。我们校准重力热流体模型预测孤立的SIDM晕的球形质量密度分布的时间演化与模拟。我们发现,潮汐效应的SIDM subhaloes可以描述的碰撞较少的冷暗物质(CDM)的情况下开发的框架,但由于潮汐剥离的质量损失需要一个较短的典型的时间尺度来解释我们的SIDM模拟结果。只要横截面小于$\sim10\, \mathrm{cm}^2/\mathrm{g}$,并且次晕的初始态被设置在由标准$Λ$ CDM宇宙学预测的红移为$\sim2$的$2σ$能级散射内,我们的模拟就不会表现出10 Gyr次晕中心密度的重力热塌缩的显著特征。我们开发了一个半解析模型的SIDM subhaloes在一个时间演变的密度核心的主机与潮汐剥离和自散射冲压压力的影响。我们的半解析方法提供了一个简单,高效和物理直观的预测SIDM subhaloes,但需要进一步改进,以考虑重子效应的主机和重力热不稳定性加速潮汐剥离效应。
2022-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A Kinematically-Distinct RR-Lyrae Overdensity in the Inner Regions of the Milky Way
我们结合了赛丁春天调查的RR天琴座恒星与南方自行目录4,以检测和运动学特征overdensities内晕的银河系。我们在银河系的第四象限,在银河平面上方发现了一个这样的高密度。超密度延伸至少20度经度,平均日心距离为8千秒差距,深度为4千秒差距,并被限制在银河平面的4千秒差距内。它的金属丰度分布与野外种群的分布不同,峰值在-1.3,明显的尾部在-2.0。自行表示远离平面的净垂直运动和低轨道角动量。定性地说,这些轨道特性表明可能与半人马座欧米茄的母卫星有关。然而,一个特定的欧米茄Cen N体破坏模型的比较并没有给出一个很好的匹配与观察。视线速度和更广泛的N体模型将有助于澄清这种过度密度的性质。
2015-07-06 astro-ph.GA
Stellar Abundance Maps of the Milky Way Disk
为了了解银河系中突出的棒的形成,重要的是要知道棒中的恒星与盘星相比,其诞生物质的化学元素组成是否不同。这就需要对银河系中的大量样本进行恒星丰度测量。此类样本,例如SDSS远地点调查观察到的发光红巨星,将不可避免地跨越一系列恒星参数;因此,建模缺陷和恒星演化都可能妨碍在所谓的棒签名水平上对其化学成分进行一致和精确的估计,这使得目前对化学性质不同的棒的分析尚无定论。在这里,我们开发了一种新的自校准方法,以消除不同光度的红巨星分支(RGB)恒星(因此表面重力$\log g$)之间的建模和天体物理丰度系统学。我们应用我们的方法$48,853$发光远地点DR 16 RGB星构建空间丰度图的$20$化学元素附近的银河系的中平面,覆盖银心半径的$0\,{\rm kpc}<R_{\rm GC}<20\,\rm kpc$。我们的研究结果表明,有没有丰度的变化,其几何形状匹配的酒吧,和平均丰度梯度变化平滑和单调的银心半径。我们证实高$α$磁盘是化学均匀的,没有空间梯度。此外,我们还提供了迄今为止最精确的[Fe/H]与$R_{\rm GC}$梯度,斜率为$-0.057\pm0.001\rm~dex\,kpc^{-1}$,约为$15$ kpc。
2022-02-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Milky Way's rowdy neighbours: The effects of the Large Magellanic Cloud and Sagittarius Dwarf on the Milky Way Disc
本文通过四个10^9粒子的N-body模拟,研究大麦哲伦云和射手座矮星系对银河系星系盘的独立与综合影响,发现两者作用可分离且重现了观测到的大径向速度波,强调建模时需同时包含两者。
2024-11-14 astro-ph.GA