Timing the Milky Way bar formation and the accompanying radial migration episode
本研究通过分析银河系低α盘族的金属丰度剖面,结合数值模拟,推断银河系棒形成于8-10 Gyr前,其减速引发的径向迁移塑造了盘的金属丰度结构,且棒的强度随时间减弱。
2024-07-27 astro-ph.GA
Observational Constraints of Radial Migration in the Galactic Disc Driven by the Slowing Bar
本研究通过测试粒子模拟证明,减速棒的共转共振拖曳是银河系盘面径向迁移的主要驱动因素,解释了太阳附近的年龄-金属丰度双序列与[α/Fe]双峰性,并据此约束了银河系棒的初始图案速度与减速历史。
2025-04-04 astro-ph.GA
Trojan globular clusters: radial migration via trapping in bar resonances
该研究通过轨道积分发现银河系减速棒可通过共转共振俘获并径向迁移球状星团(如M22和47 Tuc),从而重塑球状星团系统,并解释了47 Tuc弥散恒星晕的形成。
2024-08-12 astro-ph.GA
Migration and kinematics in growing disc galaxies with thin and thick discs
我们分析了盘加热和径向迁移的N-体模型的厚和薄的磁盘的成长盘星系。类似于薄盘模型,具有适当的非轴对称结构的星系再现观测约束径向盘加热和迁移到太阳邻域(Snhd)。厚盘的存在可以抑制非轴对称,因此与只有薄盘的模型相比,需要更高的重子物质与暗物质的比例。重子占主导地位的模型,大约太阳半径R_0的青睐,与银河系的数据。对于由内向外生长的盘,今天R_0处的厚盘恒星主要是向外迁移的。向外迁移的流体在垂直方向上是否比不迁移的流体热,取决于厚盘垂直速度弥散的径向梯度。在角动量上存在一个有效的上界,诞生于星系中心的厚盘星可以通过迁移到达这个上界,这解释了R_0以外的高α序列的衰落。我们的模型比较以及从RAVE-TGAS的Snhd运动学。对于这种比较,重要的是要考虑R ~ R_0处运动学的方位变化和测量选择函数的偏差。巨分子云对薄盘星的垂直加热只受到厚盘的轻微影响。我们的模型预测更高的垂直速度色散的最古老的恒星比发现在Snhd年龄-速度色散关系,可能是因为测量的不确定性或低估了我们的模型中的老冷星的数量。
2017-06-13 astro-ph.GA
The impact of radial migration on disk galaxy star formation histories: II. Role of bar strength, disk thickness, and merger history
Friedrich-Schiller Universität Jena(耶拿弗里德里希·席勒大学);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
本研究探讨了径向迁移对盘状星系恒星形成历史的影响,发现条棒强度、盘厚度和并合历史显著影响恒星形成率的偏倚,揭示了迁移对星系演化的重要作用。
2026-03-09 astro-ph.GA
Quantifying stellar radial migration in an N-body simulation: blurring, churning, and the outer regions of galaxy discs
星系盘中恒星的径向迁移在星系动力学和化学演化的研究中受到了广泛的关注,但仍然是一种需要完全量化的动力学现象。在这项工作中,使用树SPH模拟的Sb型盘星系,我们量化的模糊(周转偏移)和搅动(引导半径的变化)的影响。我们量化迁移(模糊或搅动)的流量(在给定半径通过的迁移者的数量),并通过估计在模拟结束时在给定半径的迁移者的人口相比,非迁移者,但也通过给出迁移在所有半径有效的距离。我们确认,共转的酒吧是主要来源的移民搅动酒吧为主的星系,其强度直接联系到一个强大的酒吧的情节,在第一个1-3 Gyr的模拟。我们发现,在外部林德布拉德共振(OLR),迁移强烈主导搅动,而模糊收益逐步对外盘和以后的时间更重要。最重要的是,我们表明,OLR限制角动量的交换,分离盘在两个不同的部分,最小或零交换,除了在过渡区,这是由OLR的位置划定的时代的酒吧的形成,并在最后的时代。我们讨论的后果,这些研究结果为我们了解银河系盘的结构。由于太阳位于OLR之外,我们认为太阳附近可能经历了非常有限的来自内部圆盘的搅动。
2015-05-06 astro-ph.GA
Revealing the spiral arms through radial migration and the shape of the Metallicity Distribution Function
最近的观测显示,银河系的金属丰度分布函数(metallicity distribution function,简写为ψ)会随着半径的变化而改变其形状。这一星盘内径向迁移的新证据对银河系模型提出了额外的限制。通过在一个非常详细的,观测动机的银河系模型中进行受控的测试粒子模拟,我们证明,在盘的内部区域中,由酒吧和螺旋臂的共同作用,而在外半径,主要是由螺旋臂的形状,形成的?我们表明,旋臂能够印上他们的签名在径向迁移,塑造在银河系盘的外围的酒吧的最小参与。相反,这项工作有可能根据径向迁移和螺旋形状来确定螺旋臂的一些结构和动力学参数。最后,用这种近似方法得到的与APOGEE观测到的银河系曲率曲线的相似性表明,影响它们形状的一个基本因素是银河系势。
2016-08-08 astro-ph.GA
A New Mechanism for Radial Migration in Galactic Disks: Spiral-Bar Resonance Overlap
虽然人们早就知道,大量的短暂的瞬时螺旋可以导致恒星迁移,在这里,我们报告说,另一种机制也是有效的混合盘的棒星系。杆和螺旋结构的共振重叠引起非线性响应,导致圆盘中角动量的强烈重新分布。我们发现,取决于扰动的振幅,角动量的变化,dL,可能会发生高达一个数量级的速度比经常性的螺旋的情况下。该机制的签名是一个双峰在dL的最大值附近的酒吧的共转和其外部Lindblad共振,这是独立的螺旋结构的属性。对于与银河系的参数一致的磁盘混合在约3 Gyr和恒星的速度色散随时间增加的方式大致与观测一致。这一新的机制可以解释太阳附近观测到的年龄-速度关系和年龄-金属丰度关系的缺失。螺旋棒相互作用也可以解释观测结果显示,强棒星系的金属丰度梯度比弱棒星系或非棒星系弱。
2010-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radial migration in a stellar galactic disc with thick components
我们研究如何迁移影响一个星系的恒星与薄恒星盘和较厚的恒星组件。模拟的星系有一个强大的酒吧和持久的旋臂。我们发现,搅动的幅度(角动量的变化)是类似的薄和厚的组件,和有限的振幅,所有组件的恒星可以被困在酒吧的共转。除了那些被困在共转的恒星外,我们发现远离其初始引导半径的恒星更有可能是由于模糊而不是搅动效应。我们比较模拟轨道积分与固定的引力势以恒定速度旋转。在后一种情况下,被困在共转的恒星会在共转半径内外周期性地搅动,净平均值为零。然而,随着模拟星系的棒速度降低,其共转半径增加,被困在共转几个陀螺的恒星平均可以向外搅动。我们研究了极端迁移者(恒星实验最大的搅动)的位置,发现极端迁移者来自有效潜在局部极大值的领先侧的区域。
2018-03-07 astro-ph.GA
Radial migration in galactic disks caused by resonance overlap of multiple patterns: Self-consistent simulations
我们最近发现了一种新的径向迁移机制,导致重叠的螺旋和酒吧的共振在星系盘。在这里,我们证实了这种机制在完全自洽,树SPH模拟,以及高分辨率纯N体模拟的效率。在所有禁止的情况下,我们清楚地确定螺旋酒吧共振重叠的影响,通过测量双峰的角动量的变化在磁盘中,dL,其最大值附近的酒吧的共转和外部Lindblad共振。这与不存在稳定条的模拟的dL的平滑分布形成对比,其中多个螺旋引起强烈的径向迁移。盘状气体成分的存在似乎增加了约20%的角动量交换率。这种机制的效率是这样的,银河系恒星盘可以扩展到超过10个尺度的长度在1-3 Gyr的银河系大小和低质量星系(圆速度~100 km/s)。我们还表明,金属丰度梯度可以在不到1 Gyr的渲染混合棒星系的数量级比以前认为的更有效。
2011-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bar-induced migration of $ω$ Centauri away from Gaia Sausage-Enceladus
University College London(伦敦大学学院);University of Cambridge(剑桥大学)
研究球状星团$ω$ Cen是否起源于Gaia Sausage-Enceladus并因银河系棒扰动迁移至当前位置,通过模拟发现需极低的棒模式速度,挑战现有共识。
2026-09-02 astro-ph.GA
Comparing radial migration in dark matter and MOND regimes
本研究通过模拟类似银河系星系,比较暗物质与MOND机制下的径向迁移,发现MOND机制下径向迁移更显著,恒星引导半径变化超过1.5 kpc的数量多达五倍,并识别出关键共振模式。
2025-01-10 astro-ph.GA
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
Radial Migration of the Sun in the Milky Way: a Statistical Study
太阳诞生半径的确定对于理解银河系中太阳诞生星团的演化和随之而来的破坏是很重要的。基于这一事实,我们研究了太阳在银河系最后4.6 Gyr的运动,以找到它的诞生半径。我们进行了轨道积分落后的时间使用的分析模型的银河系,其中包括贡献的旋臂和中央酒吧。我们考虑到了银河系势参数的不确定性,以及目前太阳位置和速度的不确定性。我们发现,一般来说,太阳并没有从它的诞生地迁移到它在银河系中的当前位置(R_PDMATHABMM)。然而,当以下情况出现时,太阳的显著径向迁移是可能的:1)棒的2:1外林德布拉德共振与旋臂的共旋共振相隔约1 kpc的距离。2)当这两个共振在同一个银河中心位置,并且比太阳半径更远时。在这两种情况下,太阳都是从银盘的外部区域迁移到R_PDMATHABMM,太阳的诞生半径约为11 kpc。我们发现,一般来说,太阳不太可能从银盘的内部区域显著迁移到R_PDMATHABMM。
2014-10-09 astro-ph.GA
Radial migration of the Sun in galactic disk
本文介绍了银河棒旋结构引力效应的物理学。物理方程不同于常规使用的方程。应用到运动的太阳被处理。太阳的速度被认为与奥尔特常数一致。对于四臂螺旋结构,太阳的银河径向迁移小于+- 0.4 kpc。太阳在银河系中心距离(7.8 - 8.2)kpc内保持其存在的75%,并且结果实际上与螺旋结构强度无关。因此,径向距离仅在8 kpc值的5%内变化。对于双臂螺旋结构,太阳的银河径向迁移小于+-(0.3 - 1.2)kpc。太阳在银河系中心距离(7.8 - 8.2)kpc范围内保持其存在的(29 - 95)%,其结果强烈依赖于螺旋结构强度和旋臂的角速度。径向距离在8 kpc值的(3.8 - 15.0)%范围内变化。如果观测的论点倾向于太阳的径向迁移,那么银河系的特征是双臂螺旋结构。
2012-01-01 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
Bars in dark matter-dominated dwarf galaxy discs
我们在$Λ$ CDM宇宙流体动力学模拟的APOSTLE程序包中研究了模拟的矮星系盘的形状和运动学。我们发现,这些富含气体的恒星形成盘中有很大一部分显示出恒星成分中的弱棒,尽管是暗物质主导的系统。条形图案的形状和方向反映了暗物质势的椭圆性,它的旋转被锁定到三轴暗晕的缓慢图形旋转。势的棒状性质引起气体组分的非圆运动,包括强双对称流,其可以很容易地被看作是HI视线速度场中的m=3谐波扰动。类似的双对称流在“物”和“小物”巡天的许多星系中都可以看到,尽管它们的平均振幅比我们模拟的圆盘中弱约2倍。我们的研究结果表明,即使重子不占主导地位,也可能出现类似于棒的图案,并且它们很常见,在分析矮星系盘的气体运动学时值得仔细考虑。
2017-11-27 astro-ph.GA
Near-Infrared Imaging of Barred Halo Dominated Low Surface Brightness Galaxies
利用TIFR近红外光谱仪和成像仪(TIRSPEC)对棒斑低表面亮度(LSB)星系进行了近红外成像研究。LSB星系是以暗物质为主的晚期螺旋星系,具有低光度的恒星盘,但具有大的中性氢(HI)气体盘。使用SDSS图像的一个非常大的样本LSB星系来自文献中,我们发现,barbed分数只有8.3%。我们对25个J、H、K $_S$波段的棒斑LSB星系和29个K $_S$波段的棒斑LSB星系进行了成像。大多数的棒比它们的恒星盘亮得多,恒星盘看起来非常分散。我们的图像分析给出了去投影的平均酒吧$R_{b}/R_{25}$ = 0.40和椭圆度$e$ $\approx$ 0.45,这是类似的酒吧在高表面亮度星系。因此,虽然在LSB星系中很少有条形,但它们似乎和正常星系中的条形一样强。$R_{b}/R_{25}$或$e$与星系的相对HI或恒星质量无关。在(J-K $_S$)彩色图像中,大多数条纹没有明显的颜色梯度,这表明它们的恒星星族分布均匀,并证实它们的尘埃含量较低。
2016-07-07 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
Keeping it Cool: Much Orbit Migration, yet Little Heating, in the Galactic Disk
银河系盘面上的一颗恒星现在可能处于距离其诞生半径相当远的银河中心半径,原因有二:要么是它的轨道由于径向加热而变得偏心,这增加了它的径向作用$J_R$(“模糊”);要么仅仅是它的角动量$L_z$发生了变化,从而改变了它的引导半径(“搅动”)。我们知道,径向轨道迁移是强大的银河系低$α$磁盘和着手量化这两个影响的相对重要性,通过设计和应用一个参数化模型的分布$p(L_z, J_R, τ, \mathrm[Fe/H])$在恒星盘。该模型描述了年龄为$τ$和金属丰度[Fe/H]的恒星的轨道演化,假设同时代恒星最初出生在(近)圆形轨道上,并且在给定的出生角动量和年龄下具有唯一的[Fe/H]。我们适合这个模型的APOGEE红团星,占调查的复杂选择功能。最佳拟合模型反映了$\sqrt{\langle ΔL_z \rangle^2} \approx 619\, \mathrm{kpc~km/s~}(τ/\mathrm{6~Gyr})^{0.5}$在8 kpc时角动量的变化和径向作用量的变化,如$\sqrt{\langle ΔJ_R \rangle^2} \approx 63\, \mathrm{kpc~km/s~} (τ/\mathrm{6~Gyr})^{0.6}$。这表明,长期的轨道演化的磁盘是由角动量的扩散,与径向加热是一个数量级低。
2020-02-11 astro-ph.GA
Suppressed or enhanced central star formation rates in late-type barred galaxies
盘控星系中的棒能够驱动气体流入共转半径内,从而提高中心恒星形成率(SFR)。然而,以前的工作发现,盘占主导地位的星系与中央抑制SFR经常主机酒吧。在这里,我们调查在这种情况下,中央SFR抑制的可能原因。我们比较了盘占主导地位的棒星系与高中央SFR(HC星系)与盘占主导地位的棒星系与低中央SFR(LC星系)的样本的物理性质。我们发现,这两个样品具有平均相似的HI含量和相似强度的酒吧。但我们也发现,HC的颜色比LC更蓝,并且在棒区域之外,它们拥有比LC更强的旋臂,在LC中更经常看到闭合环。我们讨论和评估的可能原因的中央SFR的LC星系的抑制,而不是其增强的HC星系。
2020-03-11 astro-ph.GA
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
Solar twins in Gaia DR3 GSP-Spec II. Age distribution and its implications for the Sun's migration
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学);Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸大学,蔚蓝海岸天文台,法国国家科学研究中心,拉格朗日实验室);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Department of Physics, Tokyo Metropolitan University(东京都立大学物理系)
通过分析6594个高质本地太阳双星样本,研究其年龄分布特征,发现两个显著峰值,揭示太阳迁移可能与银河系棒形成有关联。
2026-03-11 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar migration in galaxy discs using the Chirikov diffusion rate
我们从扩散的角度重新研究盘星系中恒星的迁移问题。我们使用的第一次制定的扩散率介绍了\citet{1979PhR....52..263C},适用于能量$E$和角动量$L_\mathrm{z}$在自洽N $-$体实验。我们将我们的研究限制在恒星盘的演化以及酒吧形成后,在绝热演化的制度。我们发现,奇里科夫扩散率的分布函数具有相似的形状,无论模拟,但不同的斜率的能量和角动量。导出的扩散时间尺度$T_D$的分布函数对于所有模拟也具有相同的形式,但是对于$T_D(E)$和$T_D(L_\mathrm{z})$是不同的。扩散时间尺度强烈依赖于$L_\mathrm{z}$。$T_D(E) \lesssim 1$ ~Gyr在一个由恒星棒共振(介于超谐共振和外林德布拉德共振之间)的集合粗略界定的$L_\mathrm{z}$范围内。只有具有低$L_\mathrm{z}$的粒子具有$T_D(L_\mathrm{z}) \lesssim 10$ Gyr,即模拟长度。就质量分数而言,35%至42%在短于10 Gyr的特征时间尺度(即模拟长度)内扩散能量,而60%至64%在相同的时间尺度上经历角动量的扩散。扩散的$L_\mathrm{z}$和$E$是重要的,以掌握径向迁移过程的全部特征,我们表明,根据所考虑的空间区域,一个或另一个的两个扩散占主导地位。
2019-12-06 astro-ph.GA nlin.CD
Investigating Dark Matter and MOND Models with Galactic Rotation Curve Data: Analysing the Gas-Dominated Galaxies
在规范化的$(g_{bar},g_{obs})$ -空间($g2$ -space)中,分析了银河系数据库中以气体为主的星系的几何结构,其中$g_{obs}$是观测到的向心加速度,$g_{bar}$是由观测到的重子物质通过牛顿动力学得到的向心加速度。$g2$ -空间的规范化显着减少随机和系统的不确定性的影响,以及使不同星系的几何形状的比较。分析以气体为主的星系(相对于其他星系)进一步抑制了质光比的影响。研究发现,在规范化的$g2$空间(用$r_{obs}>r_{bar}$表征,其中$r_{bar}=\arg \max_r[g_{bar}(r)]$和$r_{obs}=\arg \max_r[g_{obs}(r)]$)中,气控星系的整体几何形状与一个弯曲的几何形状是一致的.这是在对比的整体几何学的所有星系在银河系最好的近似几何固化无处规范化$g2$ -空间(特点是$r_{obs}=r_{bar}$)与轻微的倾向于一个弯曲的几何形状。以气体为主的星系的几何形状不仅表明真正的(独立于质量与光的比率,以领先的顺序)几何数据在$g2$空间(这可以用来推断属性的解决方案,以失踪的质量问题),但也-当比较所有星系的几何形状-表明潜在的径向依赖盘的质量与光的比率。
2019-06-24 astro-ph.GA hep-th physics.data-an