Metallicity Gradients in Simulated Disk Galaxies
Stinson等人(2010)的基准晚型星系模拟的恒星金属丰度和丰度比梯度。在1-3标度范围内,梯度随时间变平,与高红移和低红移的经验证据一致。然而,包括径向迁移在内的运动学效应使这些本质上陡峭的梯度变平,使得红移z=0时,这些(现在)老恒星的测量梯度比年轻恒星更平坦,这与局部观察到的相矛盾。相反,恒星[O/Fe]梯度是(一阶)强大的反对移民,保持相当平坦的年轻和老年人口今天。
2012-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Numerical Simulation of a possible origin of the positive radial metallicity gradient of the thick disk
我们分析了径向和垂直的金属丰度和[α/Fe]梯度的盘状星系的盘星模拟在一个完全的宇宙学设置与化学动力学星系演化代码,GCD+。我们研究了径向丰度梯度如何随高度的变化而变化,发现金属丰度([α/Fe])梯度随着高度的增加而变得更加积极(消极),在平面上方1.5 kpc左右改变符号。在最大的垂直高度(2 < |z| < 3 kpc),我们模拟的星系显示出正的径向金属丰度梯度。我们发现,正的金属丰度梯度是由年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系引起的,年轻恒星具有较高的金属丰度和较低的速度色散。由于年龄-速度色散关系,在外围区域有更多的年轻恒星达到|z| > 2 kpc,因为星盘的重力回复力较低,即耀斑。因此,由于年龄-金属丰度关系,具有更高金属丰度的年轻恒星的比例在外半径处变得更高,这使得外半径处的金属丰度中值更高。结合最近观测到的银河系厚盘星的年龄-金属丰度和年龄-速度色散关系,我们认为在银河系厚盘星的大高度观测到的(小)正径向金属丰度梯度可以解释为年轻的厚盘星和/或薄盘星的耀斑。
2014-05-13 astro-ph.GA
Stellar metallicity variations across spiral arms in disk galaxies with multiple populations
这封信研究了在没有初始径向金属丰度梯度的情况下,螺旋星系盘中方位角金属丰度变化的形成。使用高分辨率的$N$体模拟,我们模拟复合恒星盘,由运动学冷和热的恒星星族,并研究其响应的旋臂扰动。我们发现,正如预期的那样,磁盘人口与不同的运动学响应不同的螺旋扰动,与动态冷却人口的趋势,以显示更大的分数贡献的螺旋臂比动态热人口。通过假设运动学和金属丰度之间的关系,即人口越热,金属越贫乏,这种对旋臂扰动的差分响应自然会导致模拟盘中恒星平均金属丰度的方位角变化。因此,螺旋星系中恒星平均金属丰度的方位角变化不一定是初始径向金属丰度梯度通过径向迁移而重塑的结果。它们确实也自然地出现在最初只有负的垂直金属丰度梯度的恒星盘中。
2018-01-26 astro-ph.GA
Formation of the Galactic bulge from a two-component stellar disk: Explaining cylindrical rotation and vertical metallicity gradient
最近的观测研究表明,银河系核球具有圆柱形旋转和更陡的垂直金属丰度梯度。我们采用了两个有代表性的模型的隆起形成,从而调查这两个模型是否可以解释所观察到的圆柱旋转和垂直金属丰度梯度在一个自洽的方式。一种是“纯盘情景”(PDS),其中凸起是由一个纯薄的恒星盘通过自发的酒吧不稳定性形成的。另一种是“双组分盘情景”(TCDS),其中凸起是由薄盘和厚盘通过杆不稳定性组成的盘形成的。我们的数值模拟表明,虽然PDS可以再现圆柱旋转,它显示了一个相当平坦的垂直金属丰度梯度,这是不一致的观测。导出的平坦的金属丰度梯度是由于不同初始金属丰度的恒星通过恒星棒垂直混合。这一结果意味着,核球不能简单地由一个纯粹的薄恒星盘形成。另一方面,TCDS中由双组分盘形成的星系核球可以很好地解释观测到的星系核球的圆柱旋转和垂直金属丰度梯度。在TCDS中,更多的贫金属星在更高的|z|(垂直距离),起源于已经动态热厚盘不能强烈的影响,垂直混合的酒吧,使他们可以留在原地更长的时间尺度,从而保持较低的金属在较高的|z|。因此,由最初薄和厚盘星组成的隆起的垂直金属丰度梯度不能如此平坦化,即使薄盘的梯度可以被TCDS中的棒显著平坦化。
2011-06-22 astro-ph.GA
Star Formation and Metallicity Gradients in Semi-analytic Models of Disk Galaxy Formation
我们更新了星系形成的径向分辨SAM,它跟踪ISM的原子和分子气相。这些模型是从Guo等人的模型中改编而来的,使用了与Fu等人类似的方法,并在MS和MS II的晕合并树上运行,主要变化如下:(1)我们采用了一个简单的恒星形成定律,其中SFR \propto H_2(2)我们将超新星产生的重元素直接注入晕热气体中,而不是首先将它们与盘中的冷气体混合。(3)我们使用形式为v_influx = αr的模型来考虑圆盘中的径向气体流入。这些模型被用来研究恒星形成率和气相金属丰度的径向分布。L* 星系中的V_H_2剖面对流入速度有很强的限制,有利于在10 kpc的银河系中心半径处v_influx ~ 7 km/s的模型。径向气体流入对气相和恒星金属丰度梯度的影响很小,而直接注入到晕气体中的金属的比例对气相和恒星金属丰度梯度的影响要大得多,而不是与冷气体混合。早期从星系中喷射出的金属导致了早期富集气体的晚期流入和现今更平坦的气相金属丰度梯度。将80%的金属注入到晕气体中的计算结果与恒星质量大于10^10 Msun的星系中观测到的平坦金属丰度梯度以及星系盘外部气相金属丰度与sSFR之间的关系拟合良好。我们研究了气相金属丰度梯度和全球星系属性之间的相关性,发现它与星系的膨胀与总比率的相关性最强。这是因为在星系合并过程中,当隆起形成时,气体会被消耗,而气相金属丰度梯度则由新吸积的气体决定。
2013-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impacts of Radial Mixing on the Galactic Thick and Thin Disks
使用N体模拟的银河系磁盘,我们定性地研究如何修改的厚和薄盘星的金属丰度分布的径向混合诱导的酒吧和螺旋臂。我们发现,径向混合驱动一个积极的垂直金属丰度梯度的单年龄盘人口的初始标度高度是恒定的,初始径向金属丰度梯度是紧密的和负的。另一方面,如果初始盘是张开的,与规模的高度增加与银河中心半径,径向混合导致一个负的垂直金属丰度梯度,这是符合目前观察到的趋势。我们还讨论了径向混合对厚盘星金属丰度分布的影响。通过将N体模型的金属丰度分布与SDSS/APOGEE数据相匹配,我们认为银河系厚盘的祖先不应该有一个陡峭的负金属丰度梯度。
2017-08-10 astro-ph.GA
Metallicity gradients through disk Instability: A simple model for the Milky Way's boxy bulge
观测结果表明,在银河系核球中有一个明显的垂直金属丰度梯度,这通常被认为是经典核球形成过程中耗散过程的标志。然而,各种证据表明,银河系是一个棒星系,它有一个四方形的凸起,代表着棒的内部三维部分。在这里,我们表明与长期的演变N-体模型,通过酒吧和屈曲不稳定性形成的一个方形凸起可以显示类似于所观察到的梯度垂直金属丰度梯度,如果初始轴对称盘具有可比的径向金属丰度梯度。在这个框架内的范围内的金属丰度在凸起领域的约束化学结构的银河系盘在早期,酒吧形成之前。我们的长期演化模型先前被证明可以重现银河系内部的恒星计数,我们在这里展示了它也有圆柱旋转。我们用它来预测一个完整的平均金属丰度地图从一个简单的金属丰度模型的初始磁盘整个银河系的凸起。这张地图显示了天空中一般向外的梯度以及纵向透视的不对称。我们还简要地评论解释金属丰度梯度观测外部盒状隆起。
2013-02-27 astro-ph.GA
On the Metallicity Gradient in the Galactic Disk
在银盘的化学成分梯度的问题进行了研究的基础上的一个样本的金属丰度估计的疏散星团,使用盖亚DR 2-改进的距离估计。一个明显的非单调的变化,观察到在星系团的平均金属丰度与银河系中心距离的增加。人们可以清楚地看到在银心距离约为9.5 kpc时,金属丰度跳升0.22 in [Fe/H],这似乎与银盘最薄和最年轻的组成部分的外边界有关。在盘的内部(R<9 kpc)和外部(R>10 kpc)区域没有明显的金属丰度梯度,这表明在与所考虑的盘区域的年龄相对应的年龄级上,没有明显的金属富集。观测数据表明,磁盘经验显着的金属富集,只有在恒星爆发的时代。没有发现显着的依赖关系之间的平均金属丰度和年龄的集群。
2020-01-09 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metallicity Gradients of Thick Disk Dwarf Stars
我们研究的金属丰度分布的银河系厚盘使用F,G和K矮星从斯隆数字巡天,数据发布8。利用大量自行矮星样本和光谱测定的恒星参数,我们发现了银河系平面以上不同高度的径向金属丰度梯度和距银河系中心不同径向距离的垂直方向金属丰度梯度。我们发现,在1 < |Z| < 3 kpc的范围内,使用等时线(光度)距离测定,垂直金属丰度梯度为-0.113 +/- 0.010(-0.125 +/- 0.008)dex/kpc,这是与我们银河系厚盘最一致的垂直高度范围。在径向方向上,我们发现金属丰度梯度在+0.02和+0.03 dex/kpc之间,垂直方向上的箱在1 < |Z| < 3 kpc之间。这两个结果都与从其他恒星群体中确定的类似值一致,但这是第一次在这些垂直高度发现厚盘的径向金属丰度梯度。我们也能够分离薄和厚盘星的运动学和空间概率的基础上,在垂直高度范围内,这两个人口有显着的重叠。这将有助于进一步研究盘的金属丰度梯度的垂直高度低于这里的研究,但以上的太阳附近。薄盘和厚盘中的金属丰度梯度是我们银河系可能形成情景的重要探针,并且使用大型光谱调查的结果开始出现一致的图像,例如这里提出的。
2012-10-10 astro-ph.GA
Evidence of a large scale positive rotation-metallicity correlation in the Galactic thick disk
这项研究是基于盖亚和APOGEE最近发布的高质量天体测量和光谱数据。我们选择$58\,882$薄盘和厚盘红巨星,在银心(圆柱)距离范围$5 < R < 13$ ~kpc和$|z| < 3$ ~kpc,其中完整的化学运动学信息是可用的。径向化学梯度,$\partial \rm{[M/H]} / \partial \rm{R}$,和旋转速度-金属丰度的相关性,$\partial V_ϕ/ \partial \rm{[M/H]}$,重新推导出坚定地揭示,厚盘速度-金属丰度的相关性保持其积极的$8$ ~千秒差距的范围内探索。这一观测结果是重要的,因为它设置了实验约束最近的理论研究的形成和演化的银河系盘和宇宙学模型的星系形成。
2018-10-17 astro-ph.GA
Does Metallicity affect Protoplanetary Disk Fraction? Answers from the Outer Milky Way
本研究通过银河系外围18个低金属度年轻星团的JHK观测与文献样本,发现低金属度星团盘比例显著低于太阳金属度星团,且盘比例与金属度正相关。
2024-05-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The thick disk rotation-metallicity correlation as a fossil of an "inverse chemical gradient" in the early Galaxy
厚盘旋转-金属丰度相关性,\partial V_x/ \partial [Fe/H] =40 × 50 km s^{-1}dex^{-1}代表了银盘形成过程的一个重要特征。我们使用非耗散的数值模拟,以遵循银河系(MW)的磁盘的演变,以验证长期的动力学过程可以解释这种相关性在旧的厚盘恒星星族。我们遵循了一个古老的磁盘人口的演变代表的1000万个粒子的化学丰度分配假设一个宇宙学上合理的径向金属丰度梯度较低的金属丰度在内部区域,如预期的10-Gyr-old MW。本质上,内盘恒星向外部区域移动,并填充位于更高|z|的层。出现的旋转-金属丰度相关性,这很好地类似于在我们的银河系中观察到的行为,在银河系的距离之间的8千秒差距和10千秒差距。特别地,我们测量了在1.5 kpc <|z| < 2.0 kpc下持续到6 Gyr的粒子的\partial V_r/ \partial [Fe/H] \simeq 60 km s^{-1}dex^{-1}的相关性。我们的纯N-体模型可以解释V_bv。[Fe在我们银河系厚盘中观察到的相关性,表明盘内部的过程,如加热和径向迁移,在这个古老恒星成分的形成中发挥了作用。在这种情况下,旧厚盘人口的正旋转-金属丰度相关性将代表古老的“逆”化学(径向)梯度在银河系内部的遗迹签名,这是由原始气体吸积造成的。
2012-07-26 astro-ph.GA
Gravitational instability in protostellar disks at low metallicities
原恒星盘的碎裂控制着原恒星的生长,并在决定新生恒星的最终质量方面起着关键作用。在本文中,我们研究了原恒星盘的结构和引力稳定性的全金属量范围从零到太阳值。使用质量吸积率评估的前星核的崩溃阶段的热演化,我们计算的磁盘结构和它们的演化框架中的标准稳定盘。总的来说,随着金属丰度的增加,更有效的冷却导致更低的吸积速率和更低的盘内温度:在金属丰度为零时,吸积速率为~ 1 e-3 Msun/yr,盘温度为~ 1000 K,而在太阳金属丰度为~ 1 e-6 Msun/yr,盘温度为10 K。尽管这些值相差很大,但零金属盘和太阳金属盘具有相似的稳定性:引力稳定性的Toomre参数,可以用盘和包层中的温度之比Q ~(T_disk/T_env)^3/2表示,> 1,即,边缘稳定。然而,在金属丰度为1 e-5--1e-3 Zsun的中间值时,由于尘埃的冷却作用(由于尘埃的密度很高(> 1 e 10 cm^-3),这种冷却作用只在尘埃盘中有效)使得尘埃盘中的温度低于包层中的温度,因此发现尘埃盘在Q ~ 0.1 ~-1时非常不稳定。这表明,在这个金属丰度范围内,由原恒星盘碎片形成的单个恒星的质量可能比它们的母核小得多。在这种情况下,典型的恒星质量将是几个Msun,这与观测建议的极端贫金属恒星的质量尺度一致。
2014-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
DIISC-VII: Linking Radial Gas Motions to Anomalously Low Metallicity Star-forming Regions in the XUV Disk of NGC 3344
Arizona State University(亚利桑那州立大学);Università 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);Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文与天体物理中心);University of California, San Diego(加州大学圣地亚哥分校);Eureka Scientific Inc.(尤里卡科学公司);National Radio Astronomy Observatory(美国国家射电天文台)
本研究通过甚大阵列和MMT观测,发现NGC 3344的XUV盘中径向气体内流(平均速度6 km/s)稀释金属丰度,产生异常低金属丰度区域,并首次直接证实径向气体流动驱动恒星盘扩张和由内而外的星系增长。
2026-09-24 astro-ph.GA
The stellar population content of the thick disk and halo of the Milky Way analogue NGC 891
我们提出了深ACS图像的3个领域的边缘盘星系NGC 891,这从平面的磁盘延伸到12千秒差距,并在25千秒差距沿主轴。个别恒星的光度达到RGB顶端以下2.5等。我们利用天体光度计星表来探测NGC 891厚盘和椭球面上的恒星含量和金属丰度分布。厚盘和椭球星族的CMD主要是由具有广泛金属丰度的老RGB星组成,从[Fe/H] ~ -2.4 dex的贫金属尾到大约半太阳金属丰度。厚盘的折射率峰值在-0.9dex处。厚盘的内部,在14千秒差距内沿主轴显示没有垂直的颜色/金属丰度梯度。在外围部分,探测到一个轻微的垂直梯度,δ(V-I)/δ |Z| = 0.1 +/- 0.05 kpc^-1。然而,这种梯度是由于与贫金属晕星的混合。厚盘星的金属丰度沿长轴没有梯度,但在[Fe/H] =-1.13dex附近有约0.35dex的强烈变化,厚盘星的非对称MDF的性质在径向和垂直方向上都没有明显的变化。在太阳圆柱状距离上的恒星星族显示出与银河系明显不同的性质,这表明两个星系的吸积历史不同。椭球星族显示出非常均匀的恒星星族特性。晕恒星星族的金属丰度中值显示出一个浅梯度,从内部的-1.15 dex到距离中心24 kpc的-1.27 dex。与厚盘星相似,平均值关系存在较大的变化。
2009-03-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting the Radial Metallicity Gradient-Age Relation in the Milky Way's Thin and Thick Disks
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Tianjin Normal University(天津师范大学)
本研究通过LAMOST DR8和恒星震颤数据重新审视银河系薄盘和厚盘的金属度梯度-年龄关系,发现薄盘梯度随年龄平缓,厚盘存在正梯度,揭示了不同盘的化学演化路径。
2026-01-07 astro-ph.GA
The age-metallicity relationship of the Large Magellanic Cloud field star population from wide-field Washington photometry
我们分析年龄和金属丰度分布在整个大麦云(LMC)主体,从CCD华盛顿CT 1测光约550万颗恒星。我们产生了一个全面的场星丰度-金属丰度关系(AMR),从最早的时代,直到~1 Gyr前。这个AMR揭示了大麦哲伦星系的化学演化并不完全是一个封闭的盒子或爆发系统,而是两种情况的结合,在星系的一生中,这两种情况的相对强度有所不同,尽管爆发模型更接近于一般的数据。此外,虽然旧的和贫金属的恒星优先在外盘形成,但年轻的和富含金属的恒星大多在内盘形成,证实了由外向内的形成。我们提供的证据之间形成的恒星5和12 Gyr,在集群的年龄差距,虽然在此期间的化学富集是最小的。我们没有发现显着的金属丰度梯度在LMC。我们还发现,在金属丰度的LMC字段的范围内发生了变化,在生命周期的LMC。特别是,我们发现只有一个小范围的金属丰度在外盘领域,而平均范围的Delta([Fe/H])= +0.3 \pm 0.1 dex出现在内盘领域。
2012-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
A North-South Metallicity Asymmetry in the Outer Galactic disk -- Evidence for the Pericentric Passage of the Sagittarius Dwarf Galaxy
本研究利用LAMOST和APOGEE巡天的红团簇星,发现外银盘存在南北金属丰度不对称,该不对称在反银心方向最显著且年轻星族中更明显,推测其由人马座矮星系近心点穿越的扰动及潮汐力导致。
2025-07-30 astro-ph.GA
On the radial metallicity gradient and radial migration effect of the Galactic disk
基于Apache Point Observatory星系演化实验和Gaia,利用引导半径研究了径向金属丰度梯度$Δ[M/H]/ΔR_g$与[Mg/Fe]和$|Z|$的关系,并分析了径向迁移对银河系薄盘和厚盘间径向金属丰度梯度和金属丰度旋转梯度的影响。导出的梯度$Δ[M/H]/ΔR_g$对[Mg/Fe]的趋势显示在[Mg/Fe] $\sim 0.18$ dex处的转变,在该转变之下,梯度为负,并且随着[Mg/Fe]的增加而略有变化;然而,在[Mg/Fe] 0.16-0.18的范围内,梯度急剧变化,在该范围之上,梯度随着[Mg/Fe]的增加而线性增加,在[Mg/Fe] $\gtrsim 0.22$ dex处为正值。高[Mg/Fe]群体中的这些正梯度在$|Z| < 0.8$ kpc处发现,并且几乎没有朝向更高的$|Z|$的梯度。通过比较总样本和$|R-R_g|<2$ kpc子样本(或$|R-R_g|>2$ kpc子样本)的金属丰度分布、径向金属丰度梯度$Δ[M/H]/ΔR$和金属丰度-自转梯度,发现对于厚盘,模糊化会使梯度$Δ[M/H]/ΔR$变小,有利于贫金属的高偏心率星.这些恒星负责测量厚盘的正金属度旋转梯度。
2018-08-16 astro-ph.GA
The Vertical Metallicity Gradient of the Galactic Disk for Mono-Age Stellar Populations in LAMOST
本研究利用LAMOST年轻恒星样本、疏散星团和经典造父变星,发现银河系盘单年龄恒星群体的垂直金属丰度梯度趋近于零,支持了“自上而下”的盘形成理论。
2025-04-02 astro-ph.GA
The fundamental metallicity relation emerges from the local anti-correlation between star formation rate and gas-phase metallicity existing in disk galaxies
基本金属丰度关系(FMR)指出,恒星质量相同但恒星形成率(SFR)较大的星系往往具有较小的气相金属丰度(<Zg>)。它被认为是基本的,因为它自然地产生于外部贫金属气体吸积的恒星形成的随机供给,这是一个非常难以观察但根据星系形成的宇宙学模拟是必不可少的过程。在这封信中,我们将展示如何出现FMR从本地反相关SFR表面密度和ZG最近观察到存在于盘星系。我们分析得出的全球FMR从当地的法律,然后表明,这两种关系同意定量考虑恒星形成星系的MANGA调查。因此,理解FMR就等同于理解SFR和金属丰度之间的反相关性的起源,以及任何典型星系的恒星形成区域。局部律和全局律之间的对应关系并不是FMR所特有的,因此应该存在与已知的全局关系相关联的许多局部关系。
2019-05-14 astro-ph.GA
ISM metallicity variations across spiral arms in disk galaxies: the impact of local enrichment and gas migration in the presence of radial metallicity gradient
ISM中的化学丰度变化提供了有关星系演化、恒星形成和富集历史的重要信息。最近对盘状星系的观测表明,如果ISM中出现大尺度的方位角金属丰度变化,它们与旋臂有关。在这项工作中,我们使用一组化学动力学模拟的银河系的螺旋星系,量化的影响,气体径向运动~(迁移)在预先存在的径向金属丰度梯度和本地ISM富集的平均ISM金属丰度在螺旋臂附近的全球和本地的变化。在所有的模型中,我们发现气体金属丰度\approx 0.04-0.06 dex在给定的银河系中心距离的分散。在大尺度上,我们观察到的螺旋状金属丰度模式的存在下,在ISM的径向金属丰度梯度的模型更突出。然而,在我们的模拟中,大规模ISM金属丰度分布的形态显着不同的螺旋臂结构中的恒星/气体成分,导致沿螺旋臂的正和负的剩余~(减去径向梯度后)金属丰度趋势。我们讨论了剩余的ISM金属丰度值与恒星形成率,气体运动学和偏移的螺旋臂的相关性,得出的结论是存在的径向金属丰度梯度是必不可少的方位角变化的金属丰度。与此同时,局部富集本身不太可能驱动整个螺旋的金属丰度的系统变化。
2022-09-29 astro-ph.GA
Investigating lower limit of metallicity for Galactic thin disk
本研究利用APOGEE DR17与Gaia DR3数据,在低α序列中确认56颗高可能性贫金属薄盘巨星,将薄盘金属丰度下限推至-0.95 dex以下,并支持两次气体下落模型。
2024-12-09 astro-ph.GA
Accretion bursts in low-metallicity protostellar disks
研究了金属丰度在$Z=1.0-0.01~Z_\odot$范围内的原恒星盘的早期演化,特别强调了引力不稳定性的强度和低金属丰度系统中原恒星吸积的性质。数值流体动力学模拟在薄盘限制,功能单独的气体和尘埃温度,和磁盘的质量加载从下落的父母云核。模型的云核相似的初始质量和旋转模式,但不同的金属丰度被认为是区分金属丰度的初始条件的影响。在低金属丰度模型中,盘演化的早期阶段以剧烈的引力不稳定和碎裂为特征。盘的不稳定性是由来自坍缩核心的持续质量负荷维持的。与金属丰度较高的模型相比,$Z=0.01~Z_\odot$模型中不稳定阶段所涵盖的时间要短得多,这要归功于塌陷核心内部较高的气体温度(与较低的尘埃温度脱钩)导致的较高的质量下落率。原恒星吸积率是高度可变的低金属模型,反映了相应的原恒星盘的高度动态性质。低金属量系统的特点是短,但充满活力的事件所造成的质量吸积向内迁移的气体团块,形成通过引力破碎的原恒星盘的下落。与$Z=0.01~Z_\odot$病例相比,$Z=0.1~Z_\odot$模型中的这些爆发似乎更多,持续时间更长。变易的原恒星吸积并不是太阳金属丰度盘的一个特殊特征。它也是引力不稳定盘所固有的,金属丰度比太阳低100倍。
2020-06-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
The effect of metallicity on the abundances of molecules in protoplanetary disks
我们研究了不同金属丰度对原行星盘的物理、热和化学性质的影响,特别是对碳基分子的形成和破坏的影响。用热化学程序ProoDIMO研究了低金属丰度对辐射场、盘温度和不同分子(H $_2$ O、CH $_4$、CO、CO $_2$、HCN、CN、HCO $^+$和N $_2$ H $^+$)丰度的影响。我们使用基准盘模型作为参考模型,并产生两个模型具有较低的金属丰度。不同的化学物种所产生的影响进行了研究,通过分析其丰度分布在整个磁盘和他们的垂直柱密度。此外,研究了化学物种的形成和破坏反应。结果表明,盘的金属丰度与盘内恒星辐射场的强度有一定的关系。随着金属丰度的降低,辐射场能够穿透盘的更深区域。因此,在具有较低金属丰度的盘中总体上存在较强的辐射场,这也加热了盘。这引发了不同化学物种的化学形成和破坏效率的一系列变化。在大多数情况下,可用物种丰度发生变化,与按常数因子缩小的丰度相比,其值更大。金属含量对这里研究的分子的雪线也有明显的影响。随着金属含量的减少,雪线被进一步推出去,现有的雪环尺寸缩小。
2022-08-19 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Divergent Evolution of Radial Metallicity Gradients in the Thin and Thick Disks of the Milky Way
CAS Key Laboratory of Optical Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台光学天文重点实验室);ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D)(澳大利亚天体物理学三维全天空卓越研究中心);Department of Astronomy, Tsinghua University(清华大学天文系);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院);School of Physics, University of New South Wales(新南威尔士大学物理学院);South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所)
该研究利用LAMOST和APOGEE的红团簇星,探究银河系薄盘和厚盘径向金属丰度梯度随垂直高度和恒星年龄的变化。通过特定公式描述其变化规律,揭示了薄盘和厚盘不同的形成机制,如薄盘由有序生长和演化形成,厚盘在早期快速形成。
2026-07-16 astro-ph.GA
Chemical and Kinematic Properties of the Galactic Disk from the LAMOST and Gaia Sample Stars
我们使用LAMOST光谱巡天和Gaia DR 2巡天的307,246颗A/F/G/K型巨星样本确定了银河系薄盘和厚盘的化学和运动学性质。我们的研究发现,厚盘整体上没有金属丰度径向梯度,但内盘($R \le 8$ kpc)和外盘($R>8$ kpc)有不同的梯度时,它们单独研究。薄盘也表现出两种不同的金属丰度径向梯度的内盘和外盘,并有陡峭的金属丰度垂直梯度的d[Fe/H]/d $|z|$ $=-0.12\pm0.0007$ dex kpc $^{-1}$,但它变得平坦时,它是在增加径向距离测量,而金属丰度径向梯度随着垂直距离的增加而变弱。采用星系势模型,推导了样本星的轨道偏心率,发现厚盘的平均偏心率随金属丰度的增加而下降。自转速度随金属丰度的变化对厚盘星表现为正梯度,对薄盘星表现为负梯度。我们观察到的结果与磁盘形成模型的比较表明,径向迁移可能会影响薄磁盘的化学演变。厚盘的形成可能受到一个以上过程的影响:吸积模型可能发挥不可或缺的作用,而其他形成机制,如径向迁移或加热情景模型也可能有所贡献。
2019-06-10 astro-ph.GA
Metallicity Gradients in the Milky Way Disk as Observed by the SEGUE Survey
观测到的银河系盘中老恒星的径向和垂直金属丰度分布对盘的化学富集和动力学历史提供了强有力的约束。利用斯隆银河系理解与探索扩展巡天(SEGUE)观测到的7010颗主序星,给出了径向金属丰度梯度Δ[Fe/H]/ΔR与面上高度|Z|的函数关系。该样品主要由古老的薄盘星和厚盘星组成,在6 < R < 16 kpc,0.15 < |Z| 1 kpc的区域内,恒星晕的贡献最小< 1.5 kpc. The data reveal that the radial metallicity gradient becomes flat at heights |Z| >。大|Z|的金属丰度中值与外盘疏散星团的金属丰度一致,后者在[Fe/H] ~-0.5处表现出平坦的径向梯度。我们注意到外盘星系团也位于大|Z|处;因为在我们的样本中,平坦的梯度延伸到小R,所以在观察到的星系团趋势是由于R的变化还是由于|Z|的变化方面存在一些模糊性。因此,我们强调,在测量磁盘中的空间丰度趋势时,考虑径向和垂直方向的重要性。在高|Z|梯度的平坦化也有影响厚盘形成的情况下,预测不同的金属丰度模式在厚盘。一个平坦的梯度,如我们所观察到的,是预测的湍流盘在高红移,但也可能是一致的径向迁移,只要混合是强的。我们使用基于Schönrich & Binney模型的模拟目录测试我们的分析方法,我们估计我们的距离误差为…
2011-10-26 astro-ph.GA
Dynamical Origin of the Vertical Metallicity Gradient of the Milky Way Bulge
本研究通过构建单盘和三盘N体模型,揭示了银河系核球垂直金属丰度梯度由“两步加热”机制在长期演化中形成的动力学起源。
2024-11-14 astro-ph.GA
Signatures of radial migration in barred galaxies: Azimuthal variations in the metallicity distribution of old stars
通过N-体模拟,我们表明,在星系盘的径向迁移,引起的酒吧和螺旋臂,导致显着的方位角变化的老恒星的金属丰度分布在一个给定的距离从星系中心。在强迁移阶段,金属不显示轴对称分布。方位角变化在强砂坝阶段的整个阶段都是可见的,并且随着径向迁移的影响减弱以及砂坝强度的降低而趋于消失。这些结果表明,在星系盘中的老恒星的金属丰度分布的不均匀性的存在可以是一个探针正在进行的强迁移。这样的特征可以在银河系中被盖亚探测到(和补充光谱数据),以及在外部星系中,通过像CALIFA和ATLAS 3D这样的IFU调查。混合--定义为星盘中恒星分布趋于均匀、方位对称的趋势--和迁移被证明是两个不同的过程,当强迁移结束时,混合的影响开始显现。
2013-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity Structure in Galactic Longitude-Velocity Diagrams of the Milky Way Disk and FIRE-2 Simulations
National Radio Astronomy Observatory(国家射电天文台);Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);University of Wisconsin–Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);California State University, Chico(加州州立大学奇科分校)
研究通过ℓ-v图分析银河系和FIRE-2模拟中的金属度结构,发现径向梯度和异常运动,揭示了该工具在无需距离测量下的应用价值。
2026-01-28 astro-ph.GA
Local anti-correlation between star-formation rate and gas-phase metallicity in disk galaxies
利用本地宇宙中14个恒星形成矮星系的代表性样本,我们表明存在一个spaxel到spaxel的反相关指数N2(log([NII]6583/Halpha))和Halpha流量。这两个量通常分别用作气相金属丰度和恒星形成率(SFR)的替代指标。因此,所观察到的N2与H α的关系可能反映了气体形成星的金属丰度与其诱导的SFR之间存在反相关。这种反相关是可以预期的,如果可变的外部贫金属气体燃料的恒星形成过程。另一种可能是恒星形成气体被恒星风和SNe污染,只要强烈的外流将大部分金属赶出恒星形成区域。我们还探讨了所观察到的反相关性是由于发射气体的物理条件的变化,而不是金属丰度的可能性。使用替代方法来计算金属丰度,以及以前的观察HII区域和光电离模型,我们得出结论,这种可能性是不太可能的。盘状星系的金属丰度径向梯度也不产生相关性。
2018-02-22 astro-ph.GA
Dispersal timescale of protoplanetary disks in the low-metallicity young cluster Dolidze 25
原行星盘的分散设定了行星聚集的时间尺度,因此它是行星形成理论的基本参数之一。星盘的分散由中心恒星、星盘本身和周围环境的几个特性决定。特别是,盘的金属丰度可能会影响它们的演化,即使到目前为止存在争议的结果:在低金属丰度的星团中,盘似乎迅速分散,而在麦哲伦云中,一些证据支持存在几十万年的吸积盘。在本文中,我们研究了Dolidze~25,在太阳附近的最低金属丰度的年轻的集群盘的分散时间尺度,目的是了解磁盘的演化是否是由集群的低金属丰度的影响。我们分析了钱德拉/ACIS-I观测的集群,并结合现有的光学和红外目录的区域的源目录。我们选择了Dolidze 25的有磁盘群体和无磁盘群体。我们从拟合到色星等图的等时线推导出恒星参数。我们得出的磁盘分数约为34%,中位年龄为1.2百万年。通过将这一估计与现有的年龄小于1000万年的星团的磁盘部分估计进行比较,我们的研究表明Dolidze 25的磁盘部分低于仅从其年龄所预期的。即使我们的结果是不确定的内在不确定性恒星年龄估计等时线拟合色星等图,我们认为,磁盘的Dolidze 25可能会受到环境的影响。考虑到星团中O型星的数量和恒星密度都很低,盘的扩散时间尺度更可能是由星团的低金属丰度决定的,而不是外部光蒸发或动力学相遇。
2021-04-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
On the correlation between metallicity and the presence of giant planets
恒星金属丰度和巨行星存在之间的相关性已经得到了很好的证实。这一现象被初步解释为金属含量增加的恒星盘中可能增加了行星形成的几率。然而,这一解释有两点需要注意。首先,有行星的巨星并不像矮星那样,呈现出金属丰度分布偏向富含金属的天体。第二,与金属丰度的相关性在中等金属丰度下是无效的,因为在中等金属丰度下,可以发现巨行星优先绕厚盘恒星运行。这两个特点都不能用巨型行星形成的假设来解释。我们认为它们本质上是银河系的,可能与巨行星的形成过程无关。这表明,相同的动力学效应,即恒星在银盘中的迁移,是这两种特征的起源,重要的后果是,大多数富含金属的恒星承载巨行星起源于内盘,这一性质迄今为止在很大程度上被忽视。我们说明,一个行星的金属丰度的相关性类似于所观察到的是很容易得到的,如果从内部磁盘的恒星有一个更高的比例比恒星出生在太阳半径的巨行星,没有具体的依赖金属丰度。我们认为,内星系盘(分子环)中的分子氢密度可能在设定来自该地区的高比例巨行星中发挥作用。
2009-04-28 astro-ph.GA
Evidence of a thick disk rotation-metallicity correlation
我们分析了一个新的运动学调查,其中包括来自SDSS DR 7位置的准确自行,结合GSC-II数据库的多历元测量。通过SDSS分光光度数据(有效温度、表面重力、金属丰度和径向速度),我们估算了27,000个[Fe/H]<-0.5的FGK(次)矮星样本的光度弛豫,我们采用这些数据作为太阳几千秒差距内厚盘和内晕的7维空间分布(运动相位分布加上化学丰度)的示踪剂。我们发现了运动学-金属丰度相关性的证据,dVphi/d[Fe/H]=40-50 km/s/dex,在距离平面1到3千秒差距之间的厚盘星中,丰度为-1 <[Fe/H]<-0.5,而[Fe/H]>-0.5则没有显著的相关性。此外,我们还估计了在1 kpc < |z| < 3 kpc之间的厚盘的浅垂直旋转速度梯度dVphi/d |z| = -19 +/- 2 km/s/kpc,以及在4 kpc以下的内晕的低垂直旋转速度梯度37 +/- 3 km/s。最后,我们简要地讨论了这些发现的影响,在CDM层次的星系形成机制的背景下,在星系盘的长期演化过程中的厚盘形成的情况。
2010-01-30 astro-ph.GA
A Direct Stellar Metallicity Determination in the Disk of the Maser Galaxy NGC4258
本文首次对螺旋星系NGC 4258(D= 7.6Mpc)中一颗蓝超巨星的低分辨率(~ 5AE)Keck LRIS光谱进行了定量分析,并对该恒星的金属丰度进行了直接测定。在这个星系中的恒星金属丰度的测定是重要的造父变星周期的绝对校准光度关系作为一个锚的河外距离尺度和更好地表征其依赖作为丰度的函数。我们发现一个值0.2德克斯低于太阳的金属丰度在8.7千秒差距的银河中心的距离,在最近的HII地区的研究,使用弱禁极光氧线在4363 AE。我们确定的有效恒星温度,重力,光度和视线消光的蓝超巨星正在研究。我们表明,它适合通量加权重力-光度关系(FGLR),加强这种方法作为一个新的河外距离指标的潜力。
2013-11-19 astro-ph.GA
GASP and MaNGA surveys shed light on the enigma of the gas metallicity gradients in disk galaxies
利用MUSE对85个星系的观测数据和MANGA(Mapping Nearby Galerkin at Apache Point Observatory survey)的大样本数据,研究了星系团和场星系的气体金属丰度梯度分布与恒星质量的关系。总的来说,金属丰度曲线随着恒星质量的增加而变陡,直到$10^{10.3}\,{\rm M_\odot}$,并在更高的质量上变平。结合从金属丰度配置文件和恒星质量表面密度梯度的结果,我们提出,所观察到的陡峭是由于在盘星系的内向外形成过程中的原位恒星形成的局部金属富集的后果。的金属丰度梯度恒星质量的关系的特点是由一个相当大的散射,特别是$10^{9.8}<{\rm M_\star/M_\odot}<10^{10.5}$,我们证明,金属丰度梯度反相关的星系气体分数。聚焦于星系环境,在任何给定的恒星质量下,星系团的金属丰度分布比它们的场对应物系统地平坦。许多子群共存于星系团中:金属丰度剖面较浅的星系似乎更早地落入了它们现在的宿主晕中,并且比金属丰度剖面较陡的星系团星系经历了更长时间的环境影响。最近的星系坠落者,像目前正在经历冲压压力剥离的星系,显示出与场星系更相似的金属丰度梯度,这表明它们还没有感受到星系团的影响。
2021-09-06 astro-ph.GA
Extraplanar H II Regions in Spiral Galaxies. I. Low-Metallicity Gas Accreting through the Disk-Halo Interface of NGC 4013
星系的星际厚盘充当了薄的恒星形成盘和遥远的晕之间的界面,薄的恒星形成盘是反馈驱动的外流的起源,而遥远的晕是吸积气体的储存库。本文介绍了用大双筒望远镜上的多目标双摄谱仪拍摄的位于螺旋星系NGC 4013平面上方$z = 860$ pc处的发光厚盘H Ⅱ区的光发射线光谱。这个星云的H $α$光度是猎户座星云的$\sim4-7$倍,它围绕着一个由年轻的热恒星组成的明亮星团,这些恒星包围着厚盘周围的星际气体,提供了对气体性质的测量。我们证明,强发射线的方法可以提供准确的测量H II区域之间的相对丰度对。从我们的发射线光谱,我们表明,厚盘H II区域的金属含量是$\approx2$的一个因素低于在H II区域的气体在这个星系的中平面(与O的相对丰度在厚盘低$-0.32\pm 0.09$ dex)。这意味着在小尺度(100秒差距)的厚盘中物质的不完全混合,并且通过螺旋厚盘有低金属量气体的吸积。在NGC 4013的平面附近包含低金属量气体让人想起最近提出的“喷泉驱动”吸积模型。
2018-04-12 astro-ph.GA
The Flattening Metallicity Gradient in the Milky Way's Thin Disk
我们计算的年龄,轨道和相空间坐标的样本$\sim$ 4万LAMOST和盖亚恒星。这些年龄是交叉匹配的,并与其他两个流行的年龄目录中使用不同方法得出的年龄值进行比较。在这$\sim$ 400万颗恒星中,我们选择了130万颗恒星的样本,并研究了它们的径向金属丰度梯度(由轨道半径确定)作为它们年龄的函数。这种分析是对按化学和轨道参数划分的数据的各个子集进行的。我们发现,通常使用的选择“薄盘”的明星(如低$α$化学或垂直薄轨道)产生径向金属丰度梯度一般增长较浅的最古老的恒星。我们将其解释为径向迁移(搅动)的标志性特征。将我们的样本限制在非常小的轨道Z $_{max}$(恒星积分轨道的最大高度),使这种趋势最为明显。基于化学的“薄盘”选择$α$贫乏的恒星显示出相同的趋势,但程度较小。有趣的是,我们发现化学和Z $_{max}$中的“厚盘”选择揭示了一个稍微正的径向金属丰度梯度,在所有年龄的大小似乎相似。这可能意味着厚盘人口是很好的年龄混合,但不是半径。这一发现可能有助于限制银河系形成早期的条件,并揭示不同金属含量气体的吸积和再吸积等过程。
2021-09-20 astro-ph.GA
On the Metallicity Gradients in the Galactic Disk using Open Clusters
基于1879个疏散星团样本,研究银河系盘面金属丰度随银心距、垂直距离和年龄的演化,发现垂直与径向金属丰度梯度均呈分段线性关系,且年龄大于240 Myr的星团具有更陡的负AMR斜率。
2024-03-28 astro-ph.GA
The Radial Distribution of Mono-Metallicity Populations in the Galactic Disk as Evidence for Two-Phase Disk Formation
最近确定的径向分布的单金属丰度人口(MMP,即,SDSS-III/APOGEE DR 12巡天观测到的在[ $α$ /Fe]较宽范围内[Fe/H]窄仓中的恒星)对经典的薄-厚盘二分法提出了质疑。这些观察结果的分析导致非$[α$ /Fe]增强的群体根据其[Fe/H]分裂成具有不同表面密度的MMP。相比之下,$[α$ /Fe]增强(即,老的)种群表现出同质的行为。我们分析这些结果在更广泛的背景下,磁盘形成内嵌入在宇宙网络中的非孤立的晕,导致在两个阶段的质量大会。通过在$\rm ΛCDM$模型的背景下进行流体动力学模拟,我们发现,晕质量组装的两个阶段(早期,快速阶段,其次是一个缓慢的,低质量组装率)是非常相关的,以确定MMP分布的径向结构,而径向混合只有次要的作用,取决于同时代的动力学和/或不稳定的事件。事实上,虽然频繁的动力学暴力事件发生在高红移删除金属丰度梯度,并意味着有效的恒星混合,相对静止的动力学过渡后保持[Fe/H]气体梯度,并防止新形成的恒星遭受强烈的径向混合。通过将双组分盘概念与两相晕质量组装方案相联系,我们的结果将晕维里化(标记从快相到慢相过渡的事件)设置为分离的事件标记周期,其特征在于不同的物理条件下,厚和薄的盘星诞生。
2017-06-15 astro-ph.GA
Dominant Role of Coplanar Inflows in Driving Disk Evolution Revealed by Gas-Phase Metallicity Gradients
本研究利用MaNGA空间分辨光谱分析气相金属丰度梯度,发现其与局部金属丰度及气体湍流相关,支持共面气体内流而非盘区独立演化主导盘形成。
2025-02-18 astro-ph.GA
The effects of metallicity on the Galactic disk population of white dwarfs
长期以来,人们一直认为恒星金属丰度在确定银河系不同恒星星族的年龄中起着重要的作用。在这里,我们分析的作用,金属丰度发挥的白矮星光度函数的银河系盘,这是经常被用来确定其年龄。我们采用蒙特卡罗人口合成代码,占人口的银河系盘白矮星的属性。我们的代码采用了最先进的进化冷却序列的白矮星与富氢和缺氢的气氛,碳-氧和氧-氖核心。我们使用两种不同的模型来评估的金属丰度的演变,其中一个采用的金属丰度随时间是恒定的,但具有适度的分散,和第二个金属丰度随时间增加。我们发现,我们的理论结果是在一个非常令人满意的协议,从斯隆数字巡天(SDSS)和从SuperCOSMOS巡天(SSS),独立于所采用的年龄金属丰度法获得的观测光度函数。特别地,我们发现年龄-金属丰度关系对白矮星光度函数的亮支的形成没有明显的影响,而且其截止点的位置对所采用的年龄-金属丰度关系几乎不敏感。由于白矮星光度函数明亮分支的形状对年龄-金属丰度定律不敏感,它可以安全地用来检验理论上的演化序列,而由于下降位置对金属丰度分布的敏感性有限,它的位置提供了银河系盘年龄的可靠指标。
2014-04-29 astro-ph.GA astro-ph.SR
An Analytic Model for Stellar Metallicity Gradient Residuals in Cold, Phase-Mixed Galactic Disks
Princeton University(普林斯顿大学);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
提出一个最小分析模型,利用恒星金属丰度残差约束径向迁移,推导出闭合形式表达式,并应用于银河系薄盘,得到径向迁移均方根振幅与年龄的关系。
2026-09-03 astro-ph.GA
First metallicity determination from Near-Infrared spectra for five obscured Cepheids discovered in the inner Disk
我们报告的发现,从我们的IRSF/天狼星近红外(NIR)的变化调查的五个新的经典造父变星位于内银盘,在经度$l\simeq -40^{\circ}$。新的造父变星在探测位于内盘和中央棒短轴之间的过渡区的年轻恒星的运动学和金属丰度方面是独一无二的,在那里它们受动力学影响较小,这也是首次在中等分辨率的基础上估计造父变星的金属丰度。($R\sim3,000$)近红外光谱,我们验证了我们的结果与文献中的数据,发现一个最小的依赖所采用的光谱诊断。这一结果是非常有前途的使用造父变星作为恒星代理的现代化学含量的遮蔽地区的磁盘。我们发现距我们8- 10 kpc范围内的三颗造父变星的金属丰度与平均径向金属丰度梯度一致,运动学与银河系自转曲线一致。相反,最近的($\sim$ 4 kpc)/最远的($\sim$ 12 kpc)造父变星在速度和铁含量上都有显著的负/正残差。我们讨论的可能性,这样的残差是大规模的动力学不稳定性,诱导的酒吧/螺旋臂模式,但目前的样本太有限,以达到坚定的结论。
2018-05-08 astro-ph.GA
In-situ star formation in accretion disk and explanation for correlation between black hole mass and metallicity in AGNs
最近的观测表明,活动星系核(AGN)中宽线区($Z_{\rm BLR}$)的金属丰度是太阳-超太阳的,它与超大质量黑洞($M_{\rm BH}$)的质量正相关,并且不随红移而演化,直到$z \sim 7$。我们用$M_{\rm BH}\sim 10^{6-8} M_{\odot}$重新研究了更多活动星系核与$M_{\rm BH}-Z_{\rm BLR}$的相关性,发现在低质量范围内,正相关性变得平坦。众所周知,吸积盘的外部是引力不稳定的,可以碎裂成恒星。考虑到活动星系核外盘中的恒星形成和超新星(SNe),我们计算了金属富集度,发现当恒星质量分布为“头重脚轻”时,可以大致再现正的$M_{\rm BH}-Z_{\rm BLR}$关联。我们发现,所观测到的BLR的大小或多或少类似于AGN盘的自引力半径,这表明BLR可能与潜在的吸积过程密切相关。
2022-12-13 astro-ph.GA
Metallicity Distribution of Disk Stars and the Formation History of the Milky Way
我们研究的基础上,我们的新的化学演化模型的恒星盘组件在银河系(MW)的形成历史。我们的模型考虑了几个基本的重子过程,包括气体的注入,流出气体的再吸积,以及盘星的径向迁移。每个这些重子过程中的磁盘演化的特点是模型参数,这是通过拟合到各种观测数据的恒星盘在MW,包括径向依赖的金属丰度分布函数的磁盘恒星,这是最近在APOGEE调查得出的。我们成功地获得了最佳的一组模型参数,很好地再现了所观察到的径向依赖的平均值,标准差,偏度,和峰度的MDFs的盘星。我们详细地分析了我们模型结果的基本性质,以便对MW形成历史中重要的重子过程有新的认识。一个显着的发现是,流出的气体,含有大量的重元素,优先重新吸积到外盘部分,这种循环过程的金属富集的气体是一个关键因素,以重现所观察到的较窄的MDFs在较大的半径。此外,重要的影响,径向依赖的气体流入和径向迁移的影响的MDFs也推断从我们的模型计算。因此,盘星的演化是研究MW形成历史的有用线索。
2018-02-15 astro-ph.GA
The Age-Metallicity Relation in the Thin Disk of the Galaxy
HST三角距离,光度金属丰度,等时年龄从第二次修订版本的日内瓦-哥本哈根调查,和统一的光谱Fe和Mg丰度从我们的主目录被用来构建和分析的年龄-金属丰度和年龄相对Mg丰度的薄盘的恒星关系。详细讨论了选择效应的影响。它表明,恒星的径向迁移不会导致明显的扭曲的年龄依赖的金属丰度。在薄盘形成的最初几十亿年里,盘中的星际物质平均来说含有相当丰富的重元素(<[Fe/H]> ~-0.2),并且混合很差。金属丰度离散度随年龄的增加而不断减小,从σ [Fe/H]}~0.22减小到~0.13。Mg的平均相对丰度一直略高于太阳值(<[Mg/Fe]>~0.1)。大约四十亿到五十亿年前,平均金属丰度开始系统性增加,同时保持相同的分散度;此后平均相对镁丰度立即开始下降。这个子系统中的恒星数量同时急剧增加。这些性质表明,在薄盘形成的初始阶段,恒星形成率很低,但在大约40亿至50亿年前突然增加。
2011-07-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
Inside-out versus Upside-down: The Origin and Evolution of Metallicity Radial Gradients in FIRE Simulations of Milky Way-mass Galaxies and the Essential Role of Gas Mixing
本研究利用 FIRE-2 模拟解释银河系质量星系金属丰度径向梯度随时间变陡的原因,指出气体金属径向混合减弱及盘的由上而外增长比由内而外增长更关键。
2024-10-28 astro-ph.GA
The Galactic Disk North-south Asymmetry in Metallicity May Be A New Tracer for the Disk Warp
本研究利用LAMOST和APOGEE的17万颗红团簇恒星,首次发现金属丰度南北不对称性可示踪银河系盘翘曲,并精确拟合其形态与节线方向。
2024-12-17 astro-ph.GA
Dynamical Origins of Azimuthal Metallicity Variations in the Galactic Disk: Insights from Kinematic Ridges with Gaia
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Surrey(萨里大学);Flatiron Institute(平顿研究所);University of Toronto(多伦多大学);Princeton University(普林斯顿大学)
研究通过Gaia数据揭示银河盘面径向金属度变化与运动学脊的动态关联,表明棒状结构和螺旋臂相互作用是主要驱动因素。
2026-01-05 astro-ph.GA
The radial metallicity gradients in the Milky Way thick disk as fossil signatures of a primordial chemical distribution
在这封信中,我们研究的长期过程引起的径向金属丰度梯度的演变,在一个$N$体银河系类星系的磁盘。我们根据初始的、宇宙学激发的、径向化学分布为模拟的每个粒子分配一个[Fe/H]值,并让圆盘动态演化6 Gyr。这种直接的方法使我们能够只考虑动力学演化的影响,并衡量它们如何以及在多大程度上影响初始化学条件。初始[Fe/H]分布在内部盘中随R增加,直到R ~ 10 kpc,并且随着R的增大而减小。我们发现,最初的化学配置文件不进行重大改造后,6 Gyr的动态演变。在太阳附近的模型预测的最终径向化学梯度是积极的,最近在银河系厚盘观察到的相同的顺序。我们的结论是:1)盘形成时的空间化学印记没有被长期动力学过程所消除; 2)观测到的径向梯度可能是厚盘的动力学遗迹,该厚盘起源于在内部区域显示出正的化学径向梯度的恒星星族。
2014-02-26 astro-ph.GA
The Rotation-Metallicity Relation for the Galactic Disk as Measured in the Gaia DR1 TGAS and APOGEE Data
以往的研究发现,薄盘和厚盘的银河系自转速度-金属丰度(V-[Fe/H])关系分别呈现负斜率和正斜率。第一个盖亚数据发布包括Tycho-Gaia天体测量解决方案(TGAS)信息,我们使用它来分析严格选择的样本的V-[Fe/H]关系,具有足够高的天体测量精度。我们的目标是达到的V-[Fe/H]关系的斜率的解释。我们测量了根据[ $α$ /Fe]和[Fe/H]丰度分类的薄盘星和厚盘星的V-[Fe/H]关系。我们发现,对于薄盘中的恒星,dV/d[Fe/H]= -18 +/- 2 km/s/dex,而对于厚盘中的恒星,dV/d[Fe/H]= +23 +/- 10 km/s/dex,因此我们确认了斜率的不同符号。厚盘星dV/d[Fe/H]的负值与以前的研究一致,但TGAS和APOGEE数据的组合提供了更高的精度,即使系统误差可能超过+/-5 km/s/dex。我们对局部厚盘星dV/d[Fe/H]的平均测量显示出比以前的研究更平坦的斜率,但我们确认了一个显着的扩展和斜率对恒星[α/Fe]比的依赖性。使用一个简单的N体模型,我们证明了所观察到的趋势厚和薄盘可以解释所观察到的径向金属丰度梯度和轨道偏心率和金属丰度之间的相关性在厚盘。
2016-11-14 astro-ph.GA astro-ph.SR
Metallicity gradients in small and nearby spiral galaxies
用Gemini/GMOS获得的HII区光谱导出了四个小的低质量旋涡星系的径向金属丰度梯度。对其中一个星系NGC 1058的外盘的分析揭示了在类似的扩展盘星系中发现的特征性扁平。结合这些数据与发表的长缝观测附近的螺旋星系,没有证据的依赖性的磁盘尺度长度归一化的金属丰度梯度与恒星质量被发现,下降到log(M*/Msun)~ 8.5。来自这些观测的丰度梯度进行比较,从最近的宇宙学模拟星系演化的预测,发现在几种情况下,模拟未能再现平均陡峭的梯度,表示在德克斯/千秒差距,减少恒星质量为现今的星系,或不扩展到足够小的恒星质量的一个有意义的比较。平均陡峭的丰度梯度(在德克斯/千秒差距),减少磁盘尺度长度是在定性协议从内到外模型的Boissier和Prantzos的预测,虽然预测的斜率系统比观察到的更陡。这表明,在类似的星系化学演化模型中,有必要包括外流和径向混合等过程。已发表的矮不规则星系的空间分辨金属丰度和光度数据表明,对于经历了最近(t <1亿年)增强的内部盘恒星形成的系统,可以发展出显著但短暂的金属丰度梯度。
2019-07-11 astro-ph.GA