Indirect Dark Matter Detection Limits from the Ultra-Faint Milky Way Satellite Segue 1
我们使用新的运动学数据从超微弱的银河系卫星Segue 1模拟其暗物质分布和推导上限的暗物质湮灭截面。使用费米卫星和MAGIC的伽马射线通量上限,我们确定了暗物质湮灭成各种不同的粒子,包括带电轻子的截面排除区域。我们发现,这些排除区域开始探测感兴趣的区域的暗物质解释的电子和正电子通量从PAMELA,费米和HESS,和Segue 1的未来观测有很强的前景来测试这样的解释。我们还讨论了使用冰立方探测器探测中微子湮灭的前景,发现在一个乐观的情况下,可能会探测到一些中微子事件。最后,我们使用的运动学数据来模拟Segue 1暗物质的速度色散和约束索末菲增强模型。
2010-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The local rotation curve of the Milky Way based on SEGUE and RAVE data
我们利用SEGUE(Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration)G矮星的样本构造了银河系在扩展太阳邻域中的自转曲线。我们调查的旋转曲线形状的存在下,任何特殊性的太阳半径以外的一些作者已经报道。我们在经典的牛仔裤分析的框架来处理这个问题。利用RAVE(Radial Velocity Experiment)的最新观测数据,我们确定了代表银河系薄盘的三个不同金属丰度的星族的太阳特有速度和径向标度。然后,在SEGUE G-矮星的金属丰度相同的情况下,我们构建了银河中心距离7-10 kpc范围内的旋转曲线。我们推导出圆速度通过校正平均切向速度的非对称漂移在每个距离箱。利用SEGUE数据,我们还计算了厚盘的径向标度长度,已知导出的太阳特有运动和旋转曲线的斜率。通过SEGUE G-dwarfs构建的旋转曲线在选定的径向范围内看起来是平滑的。在我们新的仔细分析的框架中确定的薄盘旋转的局部运动学不赞成在太阳半径之外存在一个巨大的高密度环。
2018-02-21 astro-ph.GA
The Origin of the 300 km s$^{-1}$ Stream Near Segue 1
我们提出了一个搜索的新成员的300公里秒的$^{-1}$流(300 S)附近的矮星系Segue 1使用宽视场的调查数据。我们确定了11个以前未知的明亮的流成员在APOGEE-2和SEGUE-1和2光谱调查。基于高速星的空间分布,我们首次证实了这种运动学结构与SDSS和Pan-STARRS成像数据中看到的24 $^{\circ}$ -长流有关。300 S恒星的金属丰度范围为$-2.17 < {\rm [Fe/H]} < -1.24$,固有色散为0.21 $_{-0.09}^{+0.12}$ dex。它们也有类似于本星系群矮星系和银河系晕的化学丰度模式。使用开放源代码galpy来模拟该流的轨道,我们发现该流的祖先在大约7000万年前通过了近银河系,最接近银河系中心的距离约为4.1 kpc。利用Pan-STARRS DR 1数据,我们得到了一个积分的流光度为$4 \times 10^3$ L $_{\odot}$。我们的结论是,该流的祖先是一个矮星系,可能类似于被吸积以形成今天银河系晕的卫星。
2018-09-25 astro-ph.GA
Metal-Poor Stars Observed with the Magellan Telescope. III. New Extremely and Ultra Metal-Poor Stars from SDSS/SEGUE and Insights on the Formation of Ultra Metal-Poor Stars
我们报道了从SDSS/SEGUE巡天中选出的一颗极贫金属星(EMP; [Fe/H]<-3)和一颗超贫金属星(UMP; [Fe/H]<-4)的发现。这些恒星根据其中等分辨率(R~ 2,000)光谱被确定为EMP候选者,并使用麦哲伦-克莱望远镜进行高分辨率(R~ 35,000)光谱跟踪。它们的化学丰度与具有类似金属丰度的恒星的化学丰度具有良好的一致性。我们还提供了新的见解UMP星的形成,比较与一套新的理论模型的超新星核合成的基础上。这些模型与文献中发现的20颗UMP星以及一颗[Fe/H]=-4.34的计划星(SDSS J1204+1201)相匹配。通过拟合它们的丰度,我们发现,对于测量了碳和氮的恒星来说,超新星的祖先的质量在20.5 M太阳到28 M太阳之间,爆炸能量在0.3到0.9 × 10^51尔格之间。这些结果对碳和氮丰度测定高度敏感,这是未来高分辨率后续UMP候选的主要驱动力之一。此外,我们能够再现不同的CNO丰度模式中发现的UMP星与一个单一的祖类型,通过改变其质量和爆炸能量。
2015-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
The 300km/s stellar stream near Segue 1: Insights From high-resolution spectroscopy of its brightest star
我们提出了一个化学丰度分析300 S-1,最明亮的可能成员星的300公里/秒的流附近的微弱的卫星星系Segue 1。从高分辨率的麦哲伦/MIKE光谱中,我们确定恒星300 S-1的金属丰度为[Fe/H] = -1.46 +- 0.05 +- 0.23(随机和系统不确定性),并发现在此金属丰度下类似于典型晕星的丰度模式。将我们的恒星参数与理论上的等时线进行比较,我们估计距离为18 +-7千秒差距。金属丰度和距离的估计是在很好的协议,可以推断出从比较SDSS光度数据的流星球状星团序列。虽然其他几个结构与天空中这部分的流重叠,但运动学,化学和距离信息的组合使得这些恒星不太可能与Segue 1星系,人马座流或孤儿流有关。具有类似晕的丰度特征的流,如300 km/s流,为理解星系晕的吸积历史提供了另一个观测资料。
2013-05-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Milky Way Mass with K Giants and BHB Stars Using LAMOST, SDSS/SEGUE, and Gaia: 3D Spherical Jeans Equation and Tracer Mass Estimator
China Three Gorges University(三峡大学);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);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Key Laboratory of Space Astronomy and Technology, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台空间天文与技术重点实验室);Swinburne University of Technology(斯威本科技大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) / Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室/上海粒子物理与宇宙学重点实验室);Key Laboratory for Computational Astrophysics, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台计算天体物理重点实验室);Chinese Academy of Sciences South America Center for Astronomy, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院南美天文中心)
利用LAMOST、SDSS/SEGUE和Gaia数据,通过三维球形Jeans方程和踪迹质量估计器测量银河系质量,发现暗物质质量在不同样本和方法间有合理一致的结果。
2022-07-18 astro-ph.GA
Chemo-orbital evidence from SDSS/SEGUE G-type dwarf stars for a mixed origin of the Milky Way's thick disk
我们结合估计的金属丰度[Fe/H],丰度[α/Fe],位置和运动的27,500个本地(7<R/kpc<9,0.5< |z| /kpc<2.5)SDSS/SEGUE G型矮星的样本,以研究银河系盘围绕太阳的化学轨道特性。当我们导出反映角动量、圆度和厚度的轨道性质作为[α/Fe]与[Fe/H]的函数时,我们发现随着[α/Fe](年龄的代理)有一个平滑的变化。同时,[α/Fe] $\gtrsim$ 0.25的老恒星的轨道性质确实表现出与[Fe/H]的转变:低于[Fe/H] $\simeq$ -0.6时,轨道角动量减小,轨道变得明显非圆和更厚。恒星径向迁移到太阳附近自然会导致轨道性质的平滑变化,但后者的老贫金属恒星形成了明显的挑战,特别是因为径向迁移的基本特征是恒星保持在近圆形轨道上。当我们接下来选择近圆轨道上的恒星时,我们确实发现除了α-年轻的“薄盘”恒星外,α-年老的“厚盘”富金属恒星也有显著的贡献。然而,剩下的在偏心轨道上的α-老“厚盘”恒星,包括几乎所有的老贫金属恒星,很难单独用径向迁移来解释,但可能是通过早期的富气体合并形成的。因此,我们发现的化学轨道的证据表明,较厚的组成部分的银河系盘是不明显的薄组件预期从平滑的内部演化通过径向迁移,除了旧的贫金属的恒星具有不同的轨道特性,这可能是一个独特的厚盘组件的一部分,通过外部机制形成。
2012-01-08 astro-ph.GA
Not so fuzzy: excluding FDM with sizes and stellar kinematics of ultra-faint dwarf galaxies
我们利用观测到的超暗矮(UFD)星系来约束超轻暗物质的粒子质量。在维里化的“模糊”暗物质(FDM)晕中,由波干涉产生的潜在波动动态地加热了UFD中的恒星轨道,其中一些表现出$\lesssim$ 3 km/s的速度色散和$\lesssim$ 40 pc的大小。使用FDM晕的模拟,以及Segue 1和Segue 2 UFD中的尺寸和恒星径向速度的现有测量,我们推导出暗物质粒子质量的下限为$m_{fdm} > 3\times 10^{-19}$ eV,置信度为99%,边缘化超过主机晕圆速度。这个约束是保守的,因为它是在假设孤立子加热可以忽略不计,并且没有其他来源的非FDM动态加热的恒星操作,以增加速度色散。它可以通过未来对超暗星系中更多恒星的光谱观测以及收紧孤立子大小-晕质量关系的理论约束来加强。然而,即使是目前保守的FDM质量下限,也使得这个模型在现有天文观测所探测的尺度上与冷暗物质无法区分。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Local Kinematics and the Local Standard of Rest
我们重新审视恒星运动学的太阳附近的太阳的速度相对于当地标准的休息。我们表明,其组件V_太阳在银河系的旋转方向通过Stroemberg的关系的经典测定被破坏的金属丰度梯度在光盘中,这引入了一组恒星的颜色和径向梯度的属性之间的相关性。将局部恒星运动学模型与考虑这些影响的化学动力学模型相比较,得到(U,V,W)_sun =(11.1 +/-0.74,12.24 +/-0.47,7.25 +/-0.37)km/s,附加系统不确定度为~(1,2,0.5)km/s。特别是,V_sun比以前估计的大7 km/s。太阳运动的新值对圆盘内的金属丰度梯度非常不敏感。
2009-12-18 astro-ph.GA
Kinematics of T Tauri Stars Close to the Sun from the Gaia DR2 Catalogue
研究了太阳附近半径为500 pc的年轻金牛座T星的大样本的空间和运动学性质。从古尔德带最可能的成员中确定了位置椭球的以下参数:它的大小为$350\times 270 \times 87$ ~pc,它与银河平面成角$14\pm1^\circ$,升交点的经度为$297\pm1^\circ$。对该样本恒星运动的分析表明,主半轴为$σ_{1,2,3}=(8.87,5.58,3.03)\pm(0.10,0.20,0.04)$ ~km s $^{-1}$的剩余速度椭球与银道面的夹角为$22\pm1^\circ$,经度为$298\pm2^\circ$的升交点。已经确定的是,古尔德带恒星(5- 6 km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$)典型的膨胀效应(运动学$K$效应)的大部分可以用具有径向扰动振幅$f_R\sim5$ km s $^{-1}$的银河螺旋密度波的影响来解释。
2020-04-15 astro-ph.GA
Characterising the Kinematics and Evolution of Young Stellar Groups within 1 kpc of the Sun Using Gaia DR3
South-Western Institute for Astronomy Research, Yunnan University(云南大学西南天文研究所);Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University(北京师范大学前沿天文与天体物理研究所);School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University(北京师范大学物理与天文学院)
该研究利用盖亚DR3数据,通过HDBSCAN聚类对太阳附近年轻恒星群进行研究,得出145个包含5713颗恒星的星群,导出稳定的拉尔森关系,为研究恒星形成区域运动学遗产建立了基准。
2026-07-13 astro-ph.GA
Triangulum II: Possibly a Very Dense Ultra-Faint Dwarf Galaxy
Laevens等人最近发现了银河系的卫星Triangulum II。它的银心距离为36千秒差距,光度只有450太阳升。我们用Keck/DEIMOS测量了三角座II中心1.2'以内的6颗成员星的径向速度,得到速度色散σ_v = 5.1 - 1.4 + 4.0km/s。我们还测量了三颗恒星的金属丰度,发现[Fe/H]的范围为0.8 dex。速度和金属丰度的分散确定三角座II是一个暗物质占主导地位的星系。银河系正在快速地向银河系中心移动(v_GSR = -262 km/s)。虽然它可能在接近近心点时处于潮汐中断的过程中,但在我们的数据集中没有强有力的证据表明中断。椭圆率很低,平均速度<v_helio>= -382.1 +/- 2.9 km/s,排除了与三角座-仙女座亚结构或泛仙女座考古调查(PAndAS)恒星流的关联。如果三角座II处于动力学平衡,那么它的质光比将达到3600 - 2100 + 3500 M_sun/L_sun,这是所有非破坏性星系中最高的(动力学质量估计是可靠的)。三维半光半径内的密度为4.8 - 3.5 + 8.1 M_sun/pc ^3,甚至高于Segue 1。因此,三角座II是间接探测暗物质湮灭的绝佳候选者。
2015-11-12 astro-ph.GA
Galactic Rotation and Solar Motion from Stellar Kinematics
我提出了三种方法来确定到银河系中心的距离R 0,在银河系静止框架Vg,\odot的太阳方位角速度,从而在R 0的本地圆周速度Vc。这些简单的,独立于模型的策略减少了一套假设,以接近轴对称的磁盘和运动学热恒星,这是受螺旋臂和其他影响较小的设计。前两种方法使用日心径向速度U中的位置相关旋转流。从U速度得到的旋转估计θ不依赖于Vg,\odot。第一种方法将其与银河系方位角速度的旋转进行比较,以将Vg,\odot约束在假定的R 0处。Vg、\odot和R 0都可以使用Sgr A \ast的自行作为第二约束来确定。第二种策略利用θ与R 0大致成比例。因此,可以通过Vg,\odot与不同总体的内旋的非物理趋势来检测错误的R 0。根据这两种方法,我估计了R 0 =(8.27 PDMATHAMO 0.29)kpc和Vg,对于SEGUE的恒星样本,\odot =(250 \pm 9)kms-1,或分别为Vc =(238 \pm 9)kms-1。结果与第三个估计值一致,我使用恒星平均运动的角度,它应该遵循银河系圆盘的几何形状。这种方法也能给出高精度的太阳径向运动。在测量太阳径向速度U \odot时,自转对U速度的影响是不可忽略的。它使位置角α不对称的任何扩展样本中的U \odot偏置10 kms-1量级。结合不同的方法,我发现U \odot \sim 14 kms-1,适度高于以前的结果从日内瓦-哥本…
2012-07-12 astro-ph.GA
The White Dwarfs within 20 Parsecs of the Sun: Kinematics and Statistics
给出了距太阳20 pc以内的白矮星的运动学性质、光谱亚型分布、恒星星族子成分。在129颗白矮星的20秒差距样本中,我们没有发现有晕白矮星存在的令人信服的证据,也没有发现20秒差距内有真正厚盘子成员存在的令人信服的证据。实际上,整个20 pc样本可能属于薄磁盘。总DA非DA比的20 pc的样品是1.6,加深信封对流的表现,转换DA星足够薄的H表面层到非DA。在20 pc的样本中加入5颗新恒星,得到修正后的白矮星的局部空间密度为$4.9\pm0.5 \times 10^{-3}$ M $_{\sun}$ /yr,相应的质量密度为$3.3\pm0.3 \times 10^{-3}$ M $_{\sun}$ /pc $^{3}$。我们发现,至少有15%的白矮星在20秒差距的太阳(DAZ和DZ星)有光球金属,可能源于吸积的拱星材料(碎片盘)在他们周围。如果这种解释是正确的,这表明同样比例的行星或小行星状天体绕着它们运行的可能性。
2009-10-08 astro-ph.GA astro-ph.SR
The spatial structure of mono-abundance sub-populations of the Milky Way disk
银河系恒星盘的空间、运动学和元素丰度结构都很复杂,很难用局部光谱或全球光度数据来分析。在这里,我们开发并应用了一种严格的密度建模方法用于银河系光谱调查,该方法可以使用SDSS/SEGUE的23,767颗G型矮星,在[α/Fe]和[Fe/H]的窄箱中调查恒星子种群的全球空间结构。我们适合模型的数量密度的每个这样的单丰度组件,适当占复杂的光谱SEGUE采样的基础恒星星族。我们发现,每个单丰度亚种群都有一个简单的空间结构,可以用垂直和径向的单一指数来描述,随着年龄的增加,尺度高度不断增加(~200 pc至1 kpc),尺度长度不断减小(>4.5 kpc至2 kpc),这表明它们的金属丰度较低,[α/Fe]增强。具有最大尺度高度的丰度选择子组分具有最短尺度长度,这与纯粹的几何“厚-薄盘”分解形成鲜明对比。在某种程度上,[α/Fe]是年龄的适当代理,我们的结果直接表明,较老的磁盘子人口更集中,这意味着由内而外形成的星系盘。事实上,最大的尺度高度子分量集中在银河系的中心,这几乎是通过内部演化来解释盘的垂直结构的必然结果。单丰度子组分的简单空间结构,以及年龄、尺度长度和尺度高度之间的显著相关性是否可以通过卫星吸积或其他外部加热来解释,还有待观察。
2012-05-19 astro-ph.GA
The massive dark halo of the compact, early-type galaxy NGC 1281
我们研究了紧凑的,早期型星系NGC 1281与积分场单位观测映射出5个有效半径的恒星LOSVD和构建基于轨道的动力学模型,以限制其暗物质和发光物质的内容。在质量跟随光的假设下,H波段恒星的质量光比(M/L)为λ = 2.7(+-0.1)λ_{sun},高于我们根据经典Kroupa(λ = 1.3 λ_{sun})或Salpeter(λ = 1.7 λ_{sun})恒星初始质量函数进行的恒星星族合成的预期值。这些模型也不能再现LOSVD的细节。带有暗晕的模型很好地恢复了运动学,并表明NGC 1281以暗物质为主,占运动学边界内总封闭质量的90%。以球形NFW剖面为参数,暗晕质量为11.5 < log(M_{DM} / M_{sun})< 11.8,恒星M/L为0.6 <log < 1.1。然而,这颗恒星的M/L比其旧的恒星星族预测的要低。此外,在运动学范围内的晕质量比基于ΛCDM预测的预期大十倍,并且外推产生集群大小的暗晕质量。采用λ = 1.7 λ_{sun}得到的暗晕维里质量更适中,但这些模型对运动学的拟合较差。一个非NFW模型可能解决最佳拟合动力学模型和模型的基础上更合理的假设的暗晕和恒星质光比,这是不利的,根据我们的参数估计的非物理后果之间的差异。
2015-11-10 astro-ph.GA
Gas inflows towards the nucleus of the active galaxy NGC7213
我们利用双子座南望远镜上的GMOS积分场摄谱仪以60 pc的空间分辨率获得的光谱,给出了LINER/Seyfert 1星系NGC 7213内部0.8x1.1kpc ^2的二维恒星和气体运动学。恒星的运动学表明,其平均速度色散为177 km/s,圆周自转的投影速度幅为50 km/s,运动学主轴的位置角为-40 °(北偏西)。根据平均速度色散,我们估计一个黑洞的质量为M_BH=8_{-6}^{+16} x10^7 M_sun。气体运动学以非圆形运动为主,主要沿着从核向外延伸4角秒(280秒差距)到西北和东南方向的两个螺旋臂,与核区域结构图中看到的核尘埃螺旋同空间。沿着旋臂的气体速度投影显示出远侧的蓝移和近侧的红移,数值高达200 km/s。这种运动学可以被解释为气体沿着旋臂流入星系核,如果气体在星系平面内的话。我们使用两种不同的方法估计质量流入率。第一种是基于观测到的速度和气流的几何形状,给出电离气体的质量流入率为7 × 10 ^-2 M太阳/年。在第二种方法中,我们计算净电离气体质量流率通过同心圆的半径减少周围的核导致质量流入率范围从0.4 Msun/yr在300 pc下降到0.2 Msun/yr在100 pc的核。这些速率大于为活动核提供动力所需的速率。
2014-01-22 astro-ph.GA
Density and kinematic cusps in M54 at the heart of the Sagittarius dwarf galaxy: evidence for a 10^4 M_sun Black Hole?
本文报道了位于人马座矮星系(Sgr)中心的球状星团M54中心恒星密度尖点和速度色散增加的探测结果。中心视线速度色散为20.2 +/- 0.7 km/s,在2.5”(0.3 pc)处降至16.4 +/- 0.4 km/s。将运动学和表面密度剖面建模为King模型和点质量的总和,得到黑洞(BH)质量约为9400 M_sun。然而,如果尖点星具有中等的径向各向异性,观测结果也可以解释。对Sgr核的Jeans分析揭示了强烈的切向各向异性,这可能是该系统形成的遗迹。
2009-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Kinematics from a Sample of Young Massive Stars
根据已发表的资料,我们已经建立了一个关于220个大质量(> 10个太阳质量)的年轻银河系恒星系统的运动学数据库,这些恒星系统位于太阳<3 kpc的范围内。其中,大约100个天体是光谱双星和多星系统,其组成部分是大质量OB星;其余的天体是视差误差不超过10%的大质量依巴谷B星。在整个样品的基础上,我们构造了银河系自转曲线,确定了太阳邻域绕银河系中心的圆自转速度Ro = 8kpc,Vo = 259 ± 16km/s,并得到了螺旋密度波参数:径向和方位角速度扰动的幅度分别为f_R =-10.8 +/-1.2 km/s和f_θ = 7.9 +/-1.3 km/s,双臂螺旋线的俯仰角i =-6.0 +/-0.4 °,太阳附近螺旋密度波的波长为2.6 +/-0.2千秒差距;螺旋密度波中太阳的径向相位为-120 +/-4度。我们表明,这种特性的古尔德带作为系统的局部膨胀,速度椭球顶点偏差,和显着的额外的旋转可以解释的密度波理论。一旦考虑到螺旋密度波对附近恒星速度的影响,所有这些效应都会明显减弱。古尔德带恒星对银河系参数估计的影响也被揭示出来。将它们从运动学方程中剔除后,得到螺旋密度波参数的新值:f_θ = 2.9 +/-2.1 km/s,χ_PDMATHABMM =-104 +/-6 deg。
2013-07-05 astro-ph.GA
Revisiting the Tale of Hercules: how stars orbiting the Lagrange points visit the Sun
我们提出了一个新的解释武仙座流与最近的测量银河酒吧的范围和模式的速度相一致。我们已经适应了一个量身定制的动力学模型为银河系调查的运动学的太阳附近(SNd)。该模型匹配的3D密度的红团巨星(RCG)的凸起和酒吧,以及恒星运动学在银河系内部,与模式速度为39公里秒$^{-1}$千秒$^{-1}$。交叉匹配此模型与$Gaia$ DR1 TGAS数据结合RAVE和LAMOST径向速度,我们发现,该模型自然预测双峰的$U\!-\!V$速度分布附近的恒星,这是在很好的协议与武仙座流。在这个模型中,武仙座流是由围绕棒的拉格朗日点运行的恒星组成的,这些恒星从棒的共转半径向外移动,访问SNd。虽然该模型还不能定量拟合速度分布,但新的图像自然地预测了武仙座流在太阳内部更加突出,而在太阳外部几乎只缺少几个$100$ pc,并合理地解释了武仙座在古老和富含金属的恒星中非常突出。
2017-04-18 astro-ph.GA
Kinematic groups beyond the Solar neighbourhood with RAVE
本文分析了RAVE巡天观测到的太阳附近和太阳附近以外的盘星的运动学特征。我们用基于小波变换的技术检测到速度分布中的显著超密度。我们发现,主要的局部运动学群是大尺度特征,在反旋转方向上至少从太阳处存活到~1 kpc,我们还发现,对于位于与太阳不同半径的区域,已知的群在速度平面上出现了移动。例如,武仙座群在太阳圈内的方位角速度较大,而在太阳圈外的方位角速度较低。我们还在太阳附近发现了一个(U,V)=(92,-22)km/s的新群,并证实了以前发现的其他群的重要性。其中一些趋势是首次发现的,这与杆和旋臂效应的动力学模型相一致。需要更多的建模来使用这些群明确描述我们银河系的非轴对称成分。
2013-09-11 astro-ph.GA
Spiral arm kinematics for Milky Way stellar populations
我们提出了一个新的理论人口合成模型(银河系模型),以检查和处理大量的数据,从银河系的调查和破译现在和过去的结构和历史,我们自己的银河系。我们假设银河系是由许多复合的恒星星族叠加而成的,这些恒星族属于薄盘和厚盘、恒星晕和凸起,并且被单一的暗物质晕成分所包围。利用泊松方程的密度分布自洽地建立了银河系引力势的全球模型。反过来,这些密度分布被用来生成合成概率分布函数(PDF)的颜色星等图(CMD)中的恒星分布。最后,利用(扰动)分布函数的矩量法,利用引力势约束恒星运动学。螺旋臂扰动的线性响应框架中的密度波理论,我们提出了一个所谓的“减少因子”使用超几何函数的分析公式的轴对称磁盘分布函数。最后,我们考虑一个分析的非轴对称模型的灭绝和算法的基础上的概率分布函数的概念来处理大量的恒星的颜色星等图。提出了一种遗传算法来研究光度学和运动学参数空间。这个星系模型代表了从Gaia-ESO,SEGUE,APOGEE 2,RAVE和盖亚任务等调查的异构数据集重建银河系结构的自然框架。
2016-06-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
The difficulty of measuring the local dark matter density
分析盘星的垂直速度色散是估算局部暗物质密度$ρ_{DM}$最直接的天文学手段。目前基于中平面动力学密度的估计使用了局部重子修正,忽略了螺旋结构的非局部效应,大大低估了动力学相关气体的数量;额外的气体加上剩余的不确定性使得实际上不可能单独从中平面运动学测量$ρ_{DM}$。具有不同尺度高度和尺度长度的非均匀示踪剂种群的采样导致所观察到的色散梯度的系统性增加和标称密度分布的变化,如果不适当地考虑,可以被误解为更多暗物质的迹象。如果用一个无限大的圆盘来模拟圆盘重力,由于圆盘的整体指数分量引起的垂直重力的局部变化将导致重子贡献的低估,低估程度高达~40%。交叉色散分量$σ_{Rz}$的现象学合理模型,以及$g_z$的实际模型,对于垂直色散$σ_{z}(z)$,可以解析地求解全垂直Jeans方程,从而检验先前尝试的稳健性,测量$ρ_{DM}$。当从SEGUE G矮星数据估计模型参数时,仍然无法解释Buedenbender等人报告的简单厚盘和薄盘数据集中所见的行为差异。而不是一个基本的问题与运动学模型,这种影响似乎是一个进一步的迹象,难以定义和处理运动学均匀示踪剂人口。
2015-06-01 astro-ph.GA
Kinematics of the Milky way from the statistical analysis of the Gaia Data Release 3
本研究利用 Gaia DR3 中 5500 余万颗恒星的五参数天体测量数据进行统计建模,测定太阳局地速度、银河系旋转曲线及垂直旋转梯度,并用含六个自由参数的轴对称 Monte Carlo 模型再现三维运动学分布。
2025-02-17 astro-ph.GA
The vertical motions of mono-abundance sub-populations in the Milky Way disk
本文介绍了从SDSS/SEGUE G-矮星数据推断的银河系恒星盘中恒星的垂直运动学,推导了一组元素丰度[α/Fe]和[Fe/H]非常相似的“单丰度”恒星子群的垂直速度色散σ z,它是垂直高度|z|和银心半径R的函数。我们发现,在|z|中,所有组分都表现出近似等温的运动学特征,并且垂直速度离散度σ z(z,R)向外缓慢减小|[α/Fe],[Fe/H])~ σ_z([α/Fe],[Fe/H])x \exp(-(R-R_0)/7 kpc})。这些组分的特征速度色散从化学年轻、富金属恒星的~ 15 km/s到贫金属恒星的>~ 50 km/s不等。离中面的平均σ_z梯度仅为0.3 ± 0.2km/s/kpc。我们发现垂直方向的动力学温度(~σ^2_z)是([α/Fe],[Fe/H])的连续函数,它对恒星表面质量密度的贡献为Σ_{R_0}(σ^2_z)~ \exp(-σ^2_z).等温单丰度人口与中间分散拒绝薄厚盘二分法的概念的存在。这个连续的磁盘反对模型,其中较厚的磁盘部分来自大规模的卫星或加热;最古老的磁盘部分出生热,或内部演化起着重要作用的情况下,似乎是最可行的。σ_z([α/Fe],[Fe/H])的宽范围与每个丰度箱的常数σ_z(z)相结合,提供了对SEGUE丰度的精度的独立检查:δ_[α/Fe] ~ 0.07 dex和δ_[Fe/H] ~ 0.15 dex。垂直色散的径向下降可能反映…
2012-08-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematics of the interstellar medium using Gaia: A catalogue of 102 YSO-MC associations within 3.5 kpc from the Sun with 3D velocities
本文结合 Gaia DR3 的年轻恒星天体运动学与气体视向速度,构建了太阳周围 3.5 kpc 内 102 个 YSO-分子云复合体的 3D 速度星表,揭示了分子星际介质的银河系旋转与本动特征,为研究银河系、分子星际介质和恒星形成相互作用奠定基础。
2025-09-23 astro-ph.GA astro-ph.SR
Tracing cosmic gas in filaments and halos: Low-redshift insights from the kinematic Sunyaev-Zel'dovich effect
本文结合ACT与DESI数据,通过速度加权kSZ叠加首次测量低红移气体分布与宇宙网纤维的排列,并与TNG300-1和Illustris模拟比较。
2024-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Willman 1 - a probable dwarf galaxy with an irregular kinematic distribution
利用Keck/DEIMOS光谱和KPNO镶嵌相机成像技术研究了银河系卫星Willman 1(Wil 1)的运动学性质和恒星星族。Wil 1是一颗光度极低的银河系伴星。该天体位于大小光度空间(M_V ~ -2等,d ~ 38 kpc,r_half ~ 20 pc)的一个区域内,该区域也被银河系卫星牧夫座II和Segue 1和2占据,但没有其他已知的古老恒星系统。我们使用运动学和色星等的标准,以确定45星作为可能的成员WIL 1。Wil 1的系统速度为v_helio = -12.8 +/- 1.0 km/s,其速度与银河系前景恒星的速度相似。通过蒙特卡罗模拟,我们确定了45个候选成员星中的5个可能是前景污染物。我们确认了可能的Wil 1红巨星分支成员的丰度的显著分布([Fe/H] = -1.73 +/- 0.12和-2.65 +/- 0.12,[Ca/Fe] = -0.4 +/- 0.18和+0.13 +/- 0.28)。这一分布支持了Wil 1是一个超低光度矮星系而不是星团的假设。Wil 1最内层的恒星以8 km/s的径向速度移动,速度色散与0 km/s一致,这表明Wil 1可能没有处于动力学平衡状态。前景污染和不寻常的运动学分布相结合,使得很难鲁棒地确定Wil 1的暗物质质量。因此,X射线或伽马射线观测的Wil 1,试图约束粒子暗物质的模型使用平衡质量模型强烈影响的系统在这里提出的…
2011-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Infall Times for Milky Way Satellites From Their Present-Day Kinematics
我们分析subhalos在通过Lactea II(VL 2)宇宙学模拟寻找它们的下落时间和z = 0动力学性质之间的相关性。我们发现,今天的轨道能量是密切相关的时间,在最后一次穿越到维里半径的subhalos。这种能量-陷落相关性提供了一种推断银河系卫星星系陷落时间的方法。假设银河系的组装可以模拟VL 2,我们表明,一些卫星的坠落时间是很好的约束,只给他们的银河系的位置和视线速度。约束尖锐的卫星与自行测量。我们发现船底座、小熊座和雕刻者座都是早在8 Gyr前增生的。其他五颗矮星,包括六分仪和Segue 1,也可能是早期的吸积物,尽管不确定性更大。在另一个极端,狮子座T刚刚第一次落入银河系,而狮子座I在\sim 2 Gyr前落入银河系,现在正在爬出银河系的潜力后,它的第一个近银河系。其他几个矮星的能量,包括天炉座和武仙座,指向中间的坠落时间,2 - 8 Gyr前。我们比较我们的降落时间估计发表的恒星形成的历史,并发现超微弱和经典矮星之间的二分法的线索。经典矮星似乎在坍缩后熄灭了恒星的形成,但超暗矮星往往在坍缩前很久就熄灭了,至少在我们的不确定性使我们能够辨别出差异的情况下是这样。我们的分析表明,大麦云最近穿过银河系维里半径内,在过去的\sim 40亿年。
2011-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Novel Bispectrum Estimator of the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect using Projected Fields
本研究提出温度-温度-密度形式的新型分箱双谱估计器提取晚期kSZ效应,无需单独红移,预测SO和CMB-S4与WISE星系样本关联时SNR达100-200,可约束中微子质量总和,为宇宙学研究提供新手段。
2025-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the gas density with the kinematic Sunyaev-Zel'dovich and patchy screening effects: a self-consistent comparison
本研究结合 ACT 和 DESI 数据,测量 kSZ 与斑块屏蔽效应,绘制星系周围气体密度,并扣除 CMB 透镜污染,给出光学深度上限,为约束速度敏感模型提供新途径。
2025-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Atacama Cosmology Telescope: Combined kinematic and thermal Sunyaev-Zel'dovich measurements from BOSS CMASS and LOWZ halos
宇宙微波背景(CMB)光子从星系和星系团中的自由电子气散射,在高分辨率CMB图上留下可检测的印记:热效应和运动学效应(分别为tSZ和kSZ)。我们使用联合微波地图从阿塔卡玛宇宙望远镜(ACT)DR 5和普朗克结合CMASS和LOWZ星系目录从重子振荡光谱调查(BOSS DR 10和DR 12),研究气体与这些星系群。使用单独的重建速度,我们进行了叠加分析,并拒绝在6.5 $σ$,迄今为止最高的意义的无kSZ假设。这直接转化为电子数密度分布的测量,并因此转化为气体密度分布的测量。尽管信噪比有限,但测量结果显示,对于任何合理的重子丰度(正式为宇宙重子丰度的$>90σ$),气体密度分布比暗物质密度分布更广泛。我们同时测量tSZ信号,即相同的CMASS对象的电子热压力分布,并拒绝在10 $σ$的无tSZ假设。我们结合tSZ和kSZ的测量来估计电子温度的20%的精度在几个孔径箱,并发现它可比的维里温度。在配套文件中,我们分析这些测量约束气体热力学和星系群内的反馈特性。我们在本文中提出了相应的LOWZ测量,排除了在2.9(13.9)$σ$的零kSZ(tSZ)信号,并将其解释留给未来的工作。我们的叠加软件ThumbStack可在https://github.com/EmmanuelSchaan/ThumbStack上公开获取,并可直接应用于未来的Simons Observatory和CMB-S4…
2021-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
An In-depth Analysis of Photometric and Kinematic Characteristics of SAI 16, SAI 81 and SAI 86 Open Clusters Utilizing Gaia DR3
利用Gaia DR3数据对SAI 16、SAI 81和SAI 86三个疏散星团进行光度与运动学分析,确定成员星数、结构参数、年龄、距离及动力学状态,并确认其属于银河系年轻恒星盘。
2025-04-21 astro-ph.GA astro-ph.SR