Radial Migration Does Little for Galactic Disc Thickening
非轴对称的成分，如螺旋和中央棒，在塑造星系盘中起着重要作用。由这些扰动驱动的盘长期演化的一个重要方面是恒星的径向迁移。最近有人提出，迁移可以从具有高垂直能量的盘内恒星填充厚盘组件。由于这从来没有被证明在模拟中，我们详细研究了径向迁移对盘速度色散和盘厚度的影响，通过分离模拟恒星成迁移者和非迁移者。我们将此方法应用于三个孤立的棒旋Tree-SPH N体星系具有较强的径向迁移。与预期相反，我们发现，作为恒星样本迁移，平均而言，他们的速度色散变化（高达50%），以这样一种方式，以近似匹配的非迁移人口在半径，他们到达。我们表明，事实上，迁移抑制加热部分光盘。为了证实我们发现的有效性，我们还将我们的技术应用于三个宇宙学重新模拟，这些模拟使用了完全不同的模拟方案，并且发现了非常相似的结果。我们认为，不能迁移到椎间盘是内部椎间盘进化的一个基本属性，无论迁移机制在工作。我们解释这与近似的（平均）垂直和径向的行动，而不是能量守恒。这种“作用混合”可以用来限制银河系中的迁移率：对不同恒星群的观测中的平均垂直作用的估计应该揭示出老年恒星群的半径变平。
2012-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The innate origin of radial and vertical gradients in a simulated galaxy disc
我们研究了在APOSTLE宇宙学流体动力学模拟中形成的星系盘的恒星组分的年龄/金属丰度的径向和垂直梯度的起源。其中一些梯度类似于银河系中的梯度，它们有时被解释为由于内部演化，例如巨大分子云的散射，螺旋图案驱动的径向迁移，或轨道共振与酒吧。长期的过程在模拟的星系中扮演着次要的角色，它缺乏强烈的螺旋或条形图案，并且这种梯度是由于气体盘的逐渐富集而产生的，气体盘出生时很厚，但当它变成恒星并进入离心平衡时就会变薄。沉降是由年轻恒星的反馈控制的;它联系着恒星的形成、富集和平衡的时间尺度，在气体盘及其后代恒星中引起径向和垂直梯度。同时代恒星的运动学在出生后几乎没有演化，并提供了它们形成时气体盘结构的忠实快照。在这种解释中，年龄-速度色散关系反映的是气盘逐渐变薄，而不是长期轨道散射的重要性;恒星向外的耀斑是气盘耀斑而不是径向迁移的结果;垂直梯度的出现是因为气盘在富集时逐渐变薄。这种径向和垂直趋势可能只是反映了母气体盘的演变特性，而不一定是长期演变过程的结果。
2018-01-19 astro-ph.GA
Orbital migration and heating history of the Galactic disc: a transition between the bimodal discs
Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Department of Physics and Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文系）；Space and Climate Physics, Mullard Space Science Laboratory, University College London（伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室空间与气候物理学）；Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学加拿大理论天体物理研究所）；David A. Dunlap Department of Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫A邓普林天文学与天体物理学系）；Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill（爱丁堡大学天文学研究所皇家天文台）
研究通过构建银河盘的 chrono-chemo-dynamical 模型，揭示了恒星迁移和加热历史，发现双峰盘的过渡与径向迁移效率变化相关，支持缩小场景。
2025-12-10 astro-ph.GA
Interstellar Medium-Driven Orbital Transport -- I. Radial Heating and Migration
Princeton University（普林斯顿大学）；Institute for Advanced Study（高等研究院）；University of Toronto（多伦多大学）
本文研究星际介质通过引力扰动驱动恒星轨道加热和迁移的过程，采用更真实的星际介质密度波动模型，揭示了径向加热与迁移的非传统尺度关系及低加热-迁移比。
2026-05-20 astro-ph.GA
On the conservation of the vertical action on galactic disks
我们采用高分辨率的N体模拟孤立的螺旋星系模型，从低振幅，多臂星系银河系般的磁盘，估计在轴对称的潜在的恒星合奏的垂直动作。在多臂星系中，低振幅的臂代表了势能的微小扰动，因此一组恒星的垂直作用是守恒的，尽管经过几个轨道周期的旋转后，守恒性显着降低。对于一个具有强烈螺旋活动和棒形成的类银河星系，我们的结果表明，潜在的是远离稳定的，这意味着行动不是一个运动常数。此外，由于存在高振幅的手臂和酒吧，相当大的面内和垂直加热发生，迫使恒星偏离近圆轨道，降低的程度，在其中的行动是保守的个别恒星，在协议与以前的结果，但也为恒星的合奏。如果得到证实，这个结果有几个含义，包括断言我们银河系的厚盘是由恒星的径向迁移形成的，假设描述恒星垂直运动的作用守恒。
2016-05-18 astro-ph.GA
Efficient radial migration by giant molecular clouds in the first several hundred Myr after the stellar birth
本文通过轴对称星系势下的流体动力学模拟，证明GMCs在恒星诞生后数亿年内可高效造成盘加热与径向迁移，近30%中平面恒星1 Gyr内迁移超过1 kpc。
2023-05-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Radial Mixing in Galactic Disks: The Effects of Disk Structure and Satellite Bombardment
我们使用一套数值模拟来研究像银河系（MW）这样的盘状星系中恒星径向迁移的机制和影响。一个孤立的，无碰撞的恒星盘，具有MW级的标度高度，只显示出从周转轨道预期的径向“模糊”。减小盘厚度或向盘添加气体显著增加了由与瞬时螺旋臂和/或中心杆的相互作用引起的径向迁移的水平。我们还研究了从宇宙学动机的卫星吸积历史的引力扰动无碰撞磁盘。在最能再现观测到的MW性质的扰动盘中，20%的恒星最终进入太阳环7 kpc < R < 9 kpc，开始时R < 6 kpc，7%开始时R > 10 kpc。这种程度的迁移将增加相当大的分散到太阳附近恒星的年龄-金属丰度关系。在孤立的磁盘模型中，迁移的概率跟踪磁盘的径向质量分布，但在扰动磁盘迁移优先发生在大半径，磁盘是更弱的约束。迁移粒子的轨道动力学在孤立的和扰动的磁盘中也是不同的：卫星扰动驱动粒子降低角动量，以给定的半径变化。因此，卫星扰动似乎是一个独特的机制，诱导径向迁移，它可以在音乐会上的酒吧和螺旋结构引起的迁移。我们研究半径的变化和轨道圆度或垂直能量的变化之间的相关性，识别可能用于测试模型和区分MW盘的化学动力学调查中的径向迁移机制的签名。
2011-09-02 astro-ph.GA
Vertical disc heating in Milky Way-sized galaxies in a cosmological context
垂直延伸的高速色散恒星分布似乎是盘星系的一个普遍特征，内部和外部机制都被认为是其形成的主要驱动力。然而，目前还不清楚每种机制能在多大程度上产生这样的分布，这很可能取决于星系的组装历史。为此，我们使用最先进的宇宙磁流体动力学代码\textlcsc{AREPO}对银河系大小的星系进行了16次高分辨率的宇宙变焦模拟，并分析了恒星盘垂直运动学的演化与各种加热机制的关系。我们发现，在大多数情况下，酒吧是占主导地位的加热机制，而螺旋臂，径向迁移，绝热加热中面密度增长都是次主导。最强的源，虽然不如酒吧普遍，起源于外部扰动的质量日志$_{10} (M/\rm M_{\odot}) \gtrsim 10$的卫星/子晕。然而，在许多模拟中，新生恒星粒子的轨道随着时间的推移而变得更冷，这样它们就主导了年龄-速度色散关系和整体垂直盘结构的形状，除非发生强烈的外部扰动。
2016-04-02 astro-ph.GA
Implications of Radial Migration for Stellar Population Studies
最近的理论工作表明，螺旋星系盘中的恒星可能会在盘中径向迁移很长一段距离。这种迁移是螺旋臂共振散射的结果，并在保持轨道圆度的同时移动恒星的引导中心。因此，迁移可以有效地混合银河系盘所有部分的恒星。我们正在迅速接近理论和观测的重要汇合点，在那里我们可能很快就能在我们自己的银河系中发现这种过程的特征。模拟中物理模型的分辨率和鲁棒性已经大大提高，而观测数据集的深度和天体测量精度也在增加。在这里，我们讨论的结果，从我们理想化的N-体/SPH模拟磁盘的形成和演化，特别强调恒星迁移对太阳附近的观测结果和磁盘的垂直结构。我们证明，径向混合的恒星是一个至关重要的动力学过程，我们必须尝试了解，如果我们要得出重要的结论，我们的银河系的历史，从我们附近的恒星的属性。
2011-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enhanced rates of stellar radial migration in gas-rich discs at high redshift
University of Cambridge（剑桥大学）；University of Sydney（悉尼大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe（宇宙物理与数学柯尔菲研究所）；University College London（伦敦大学学院）；Lund University（隆德大学）
研究高红移气体丰盛盘中恒星径向迁移增强机制，揭示气体对盘内动力学加热和混合的影响，发现气体丰盛盘中恒星角动量变化更大，导致更强的径向混合。
2026-06-05 astro-ph.GA
Bimodal Distribution of Galactic Disk Stars on the [alpha/Fe]-[Fe/H] Plane as a Possible Evidence of Discontinuous Radial Migration History
我们研究了恒星径向迁移历史在盘状星系化学演化中的作用，特别是在理解它们在[alpha/Fe]-[Fe/H]平面上双峰分布的起源方面。为此，我们研究了三种不同的模型，没有，连续和不连续的径向迁移，分别。我们发现，对于模型的径向迁移，[α/Fe]比的恒星在外盘区域随时间的减少比没有径向迁移的模型更迅速，因为相关的净转移的中间和老盘恒星从内部到外部盘区域增加的速度Ia型相对于II型超新星在后者的地区。此外，在模型中，假设快速和不连续的径向迁移，它对恒星丰度在较大半径的影响是显着的，足以提供大的差异，在[α/Fe]-[Fe/H]平面上的恒星演化之间的内部和外部磁盘区域。因此，我们得到的双峰分布的盘星上的[α/Fe]-[Fe/H]平面上观察到的银河系恒星盘，从而意味着不连续的径向迁移的事件可能发挥关键作用，在再现观察到的双峰的恒星在这个丰度比图。我们讨论了可能的机制，导致这种不连续的径向迁移在银河系盘的早期演化，包括一个相对大规模的卫星合并到恒星盘的事件。
2016-10-31 astro-ph.GA
Stellar Migration and Chemical Enrichment in the Milky Way Disc: A Hybrid Model
我们开发了一个银河系化学演化的混合模型，该模型将化学富集的多环计算与恒星迁移的处方以及由宇宙学流体动力盘星系模拟提供的恒星星族垂直分布相结合。我们的基准模型采用经验激励形式的恒星形成规律和恒星形成的历史，与流出的质量负载的梯度调整，以重现所观察到的金属丰度梯度。通过这种方法，该模型再现了银河系盘丰度结构的许多引人注目的定性特征：（i）[O/Fe]-[Fe/H]分布对半径$R_\text{gal}$和中面距离$|z|$的依赖性，（ii）[O/H]和[Fe/H]分布随$R_\text{gal}$和$|z|$的形状变化;（iii）太阳下金属丰度[O/Fe]分布较宽，[O/Fe]分布随$R_\text{gal}$、$|z|$和[Fe/H]的变化而变化;（iv）[O/Fe]与恒星年龄之间存在紧密的相关性，[O/Fe] $>$为0.1;（v）由Ia型超新星速率的迁移引起的变化引起的年轻和中年$α$增强型恒星的种群;（vi）非单调的年龄-[O/H]和年龄-[Fe/H]关系，具有大的分散性，太阳金属丰度附近的中位年龄为$\sim$ 4 Gyr。具有增强的恒星形成率$\sim$ 2 Gyr ago的观测动机模型改善了与观测年龄-[Fe/H]和年龄-[O/H]关系的一致性，但恶化了与观测年龄-[O/Fe]关系的一致性。我们的模型都没有预测[O/Fe]分布与观察中看到的独特的双峰，这表明需要更戏剧性的进…
2021-03-17 astro-ph.GA
The Rich Are Different: Evidence from the RAVE Survey for Stellar Radial Migration
利用RAVE DR 4和RAVE DR 5的新的金属丰度校准，我们研究了样本中超太阳金属丰度恒星（[M/H] > +0.1 dex）的存在和性质，特别是在太阳附近。我们发现，RAVE是丰富的超太阳金属丰度恒星，和本地金属丰度分布函数下降非常缓慢，高达+0.4 dex。我们的结果表明，超太阳金属丰度星的运动学和高度分布与我们假设的本地制造的[M/H] < 0薄盘巨星的运动学和高度分布是相同的。超太阳金属丰度恒星的偏心率表明，它们中有一半是在一个近似圆形的轨道上（e < 0.15），因此假设在给定半径的星际介质的金属丰度不会随时间减少，它们一定是通过螺旋臂的共转共振散射增加了角动量。恒星径向迁移的可能性似乎不会随着垂直振荡幅度的增加而显著降低，而垂直振荡幅度在圆盘中遇到的振荡幅度范围内。
2014-12-19 astro-ph.GA
Migration and Mixing in the Galactic Disc from Encounters between Sagittarius and the Milky Way
在螺旋星系中，诞生于近圆形轨道上的恒星，由于与圆盘内的非轴对称扰动（如棒或螺旋臂）的相互作用，随后会迁移到不同的轨道。本文扩展了对迁移的研究，以人马座矮星系（Sgr）与银河系（MW）的相互作用为例，研究外部影响的作用。我们首先作出脉冲近似估计，以表征Sgr光盘通道的影响。来自Sgr的潮汐力可以产生引导半径（$ΔR_g$）和轨道偏心率的变化，如最大径向偏移$ΔR_ {\rm max} $所量化的。这些变化在盘的表面上遵循类似四极的模式，幅度随着银河系中心半径的增加而增加。接下来，我们研究了一个碰撞N体模拟的Sgr-样的卫星与MW-样的星系相互作用，并发现Sgr的影响，在外盘占主导地位的长期演化盘通道之间的轨道。最后，我们使用相同的模拟，探索可能的可观察到的签名，Sgr引起的迁移画模拟与不同年龄的恒星星族。我们发现，以下Sgr盘通道，它诱导的迁移表现在一个环内的方位角金属丰度变化（$δ_ {\rm [Fe/H]} $）的近似四极，随着轨道偏心率的系统变化，$ΔR_ {\rm max} $。这些系统的变化可以持续几个旋转周期。我们的结论是，这种组合的签名可以用来区分不同的迁移机制，塑造银河系的薄盘的化学丰度模式。
2022-01-11 astro-ph.GA
Chemical and Kinematic Properties of the Galactic Disk from the LAMOST and Gaia Sample Stars
我们使用LAMOST光谱巡天和Gaia DR 2巡天的307，246颗A/F/G/K型巨星样本确定了银河系薄盘和厚盘的化学和运动学性质。我们的研究发现，厚盘整体上没有金属丰度径向梯度，但内盘（$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
Stellar migrations and metal flows -- Chemical evolution of the thin disc of a simulated Milky Way analogous galaxy
为了理解金属流在星系形成和演化中的作用，我们分析了我们对一个类银河系薄盘阶段的自洽宇宙化学动力学模拟。我们的模拟星系盘定性地再现了APOGEE-DR 16导出的不同银心距下[ $α$ /Fe]-[Fe/H]二分法的变化，以及APOKASC-2导出的[ $α$ /Fe]-[Fe/H]中的恒星年龄分布。圆盘从内向外生长，在整个阶段中恒星形成率呈径向梯度。尽管径向的依赖性，在我们的模拟晕的金属的流出到流入比显示了与时间无关的配置文件缩放与光盘的增长。模拟盘经历两种气体流入模式：（i）贫金属和相对低[ $α$ /Fe]气体的流入，以及（ii）已经化学富集的气体以$\sim0.7$ km/s的平均速度向内移动的径向流。此外，我们发现恒星迁移主要发生在向外，在典型的时间尺度上的$\sim5$陀螺。我们预测的径向金属丰度梯度与APOGEE-DR 16的观测结果一致，恒星迁移的主要影响是使径向金属丰度剖面在斜率上平坦化0.05 dex/kpc。我们还表明，迁移的影响可以出现更重要的[ $α$ /Fe]比[Fe/H]-年龄关系的薄盘星。
2020-05-22 astro-ph.GA
The migration of gas giant planets in gravitationally unstable discs
行星形成于年轻恒星周围的气体和尘埃盘中。目前还不知道在宽轨道上的气体巨行星是以与木星相同的方式形成的，还是通过引力不稳定盘的分裂形成的。在这里，我们展示了一颗巨大的行星，它形成于原恒星盘的外部区域，最初快速向中心恒星迁移（迁移时间尺度约为10，000年），同时从盘中吸积气体。然而，与以前的研究相比，我们发现行星最终在圆盘上打开了一个缺口，迁移基本上停止了。与此同时，来自行星的吸积动力辐射反馈显著限制了它的质量增长，使其至少在盘演化的初始阶段保持在行星质量范围内（即低于氘燃烧极限）。因此，巨大的行星可能能够在广阔的轨道上生存，尽管它们最初的快速向内迁移，塑造了类地行星可能孕育生命的环境。
2015-08-04 astro-ph.EP astro-ph.GA
Modeling disc non-axisymmetries: multiple patterns, radial migration, and thick discs
如今，人们知道盘的非轴对称成分，例如螺旋和中央棒，在塑造银河盘方面发挥着重要作用。在这里，我们使用树SPH N-体模拟研究这些扰动的影响，在两个方面：在光盘中的多个模式的发生和径向迁移对光盘增厚的影响。我们发现，除了一个中央酒吧，多个螺旋模式和不平衡的模式发展在所有的模型。这些不对称特征之间的相互作用导致了大规模的恒星迁移。然而，我们发现，尽管强大的径向混合，光盘不能增厚到足以匹配所观察到的厚光盘。我们将其与恒星径向向外迁移时的绝热冷却联系起来。我们还发现，在2.5盘尺度长度的SA型星系的厚盘组件的凸起的贡献是小于1%和零的情况下，银河系，Sb型。我们的研究结果对恒星径向迁移形成厚盘的可能性提出了质疑。
2011-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantifying radial migration in the Milky Way: Inefficient over short timescales but essential to the very outer disc beyond ~15 kpc
恒星径向迁移对星系结构的重塑和恒星星族性质的径向分布起着重要作用。在这项工作中，我们重新报告的观测证据径向迁移和量化其强度使用的年龄-[Fe/H]分布的恒星在整个银河系的APOGEE数据。我们发现一个破碎的年龄-[Fe/H]关系在银盘在$r>6$千秒差距，与更明显的打破在更大的半径。为了量化径向迁移的强度，我们假设在每个半径处出生的恒星具有独特的年龄和金属丰度，然后将单年龄年轻种群的金属丰度分布函数（MDF）分解为源自不同出生半径的不同高斯分量在$r_{\rm birth}<13$ kpc。我们发现，在2和3 Gyr的年龄，大约有一半的恒星是在它们现在半径的1 kpc内形成的，很少有恒星（$<5$ %）是在距离它们现在半径超过4 kpc的地方形成的。这些结果表明，有限的短距离径向迁移和低效率的长距离迁移在银河系的最后3 Gyr。在15 kpc以上的最外侧盘中，观测到的年龄--[Fe/H]分布与从较小半径的纯径向迁移的预测一致，表明最外侧盘的迁移起源。我们还估计内在金属梯度在年龄为2和3 Gyr的$-0.061$ dex kpc $^{-1}$和$-0.063$ dex kpc $^{-1}$，分别。
2022-02-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Remarkable migration of the solar system from the innermost Galactic disk; a wander, a wobble, and a climate catastrophe on the Earth
银河系动力学的最新知识表明，当恒星遇到在盘形成过程中自然产生的瞬时螺旋臂时，它们会在盘上径向移动。我们认为，太阳系的大运动从最里面的磁盘在其一生中推断，从太阳的组成与太阳的双胞胎在银河系的化学演化框架内的比较。在太阳的诞生地和形成时间暗示的金属丰富的环境是支持测量的硅同位素比在前太阳碳化硅颗粒。我们对类银河系中的盘状恒星的动力学演化进行了数值模拟，以确定太阳系的寿命轨迹。我们发现，一个太阳系出生在银河系的膨胀附近可以旅行到目前的轨迹的径向迁移的影响所引起的几个主要遇到的螺旋臂。我们发现的常见特征是，由于恒星进出旋臂的摆动，恒星在同一旋臂内重复通过。我们预测，这些事件在地球的地质历史中被证明是雪球地球，它们的发生时间在我们的预测之内。特别是，在通过旋臂的过程中，恒星的垂直振荡运动偶尔会导致分裂成两个离散的通过事件，间隔为几十亿年，这意味着两个相关的雪球地球事件发生在快速连续（约7.2和6.5亿年前）。
2020-10-12 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Numerical simulations of disc-planet interactions
原行星盘和行星大小的天体之间的引力相互作用导致角动量的交换，导致行星的迁移，并可能在盘中形成更大质量的行星。在这篇文章中，我们回顾了盘-行星相互作用的基本理论，并讨论了最近的行星嵌入原行星盘的数值模拟结果。我们认为，迁移的低质量行星和最近的事态发展，在我们的理解，所谓的I型迁移时，更充分的治疗光盘热力学。我们讨论了逃逸迁移的中等质量的行星（所谓的III型迁移），巨行星的迁移（II型迁移）和相关的间隙形成的磁盘。高性能的计算设施的可用性，使全球模拟磁化，湍流光盘进行计算，我们讨论了最近的结果，低质量和高质量的行星嵌入在这样的光盘。
2009-06-23 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.GA
On the origin of outward migration of Population III stars
本研究利用数值模拟分析Population III双星与气体盘间的力矩，发现等质量快速吸积双星因周恒星迷你盘的引力力矩向外迁移并形成宽轨道，而小质量原恒星向内迁移，揭示了双星演化对引力波信号起源的影响。
2024-02-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Chaotic Type I Migration in Turbulent Discs
本文通过全局流体动力学模拟揭示强湍流会使吸积盘中低质量伴星的迁移力矩高度随机化，破坏经典 Type I 迁移行为，并提出转变质量比与 Reynolds 应力参数的标度关系。
2023-11-27 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
