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
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
Evolution of the Milky Way with radial motions of stars and gas I. The solar neighborhood and the thin and thick disk
我们研究了恒星径向迁移对银河系盘化学演化的作用。特别是,我们感兴趣的影响,该进程的本地属性的磁盘(年龄-金属丰度关系及其分散性、金属丰度分布、丰度比的演化)以及由此产生的厚盘和薄盘的形态特征。我们使用一个具有几个新的或更新的成分的模型:原子和分子气相,恒星形成取决于分子气体,从Nomoto等人(2013)提供的最近均匀网格中产生,观测推断SNIa速率。我们描述了径向迁移与参数化的时间和半径依赖的扩散系数,基于N体+SPH模拟的分析。我们还考虑了参数化径向气体流,引起的银河酒吧的行动。我们的模型很好地再现了MW盘和球核的大多数主要全球观测值的现今值,以及van Dokkum等人(2013)观察到的MW型星系的“堆叠”演化。气体流入的方位平均径向速度被限制为小于十分之几km/s。径向迁移受到年龄-金属丰度关系中观测到的分散性的限制。假设厚盘是盘的最老部分(>9 Gyr),我们发现所采用的径向偏移方案可以定量地再现薄盘和厚盘的主要局部性质。厚盘延伸到~11 kpc,尺度长度为1.8 kpc,由于由内而外的形成方案,比薄盘短得多。我们还展示了如何,在这个框架内,当前和即将到来的光谱观测可以约束大质量恒星的核合成产率为0.1太阳能2-3太阳能的金属丰度范围。
2015-05-27 astro-ph.GA
The imprint of radial migration on the vertical structure of galaxy disks
我们使用数值模拟来研究径向迁移对星系盘垂直结构的影响。模拟如下三个指数盘不同的质量,但相似的圆周速度,径向scalelength,和(恒定)规模的高度。盘发展不同的非轴对称模式,从弱,长寿的多臂到强,快速发展的少臂螺旋。这些波动通过盘粒子的角动量的长期变化引起径向迁移,径向混合盘并模糊预先存在的梯度。迁移主要影响具有小的垂直偏移的恒星,而不管螺旋图案。这种“起源偏差”在很大程度上决定了迁移恒星的垂直结构:向内的迁移者在移动时变薄,而向外的迁移者不会聚集,而是在目的地保持盘的高度。因此,出生半径相等的迁徙者形成了一个很强的鳞片高度梯度,不是像通常认为的那样向外张开,而是随着它们向内扩散而变薄。类似的梯度已被观察到低[ $α$ /Fe]单丰度人口(地图)在银河系,但我们的研究结果反对解释它们作为径向迁移的结果。这是因为向外迁移不会导致变厚,这意味着任何种群的最大身高应该反映其出生时的价值。相比之下,银河系地图的刻度高度向外单调增加,达到的值大大超过了它们假定的诞生半径。考虑到影响迁移的强烈垂直偏差,要正确评估银河系径向迁移的重要性,就应该仔细考虑各种恒星星族的尺度高度对径向的强烈依赖。
2016-05-11 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
Kinematics of Stellar Populations with RAVE Data
我们使用RAVE巡天第二次数据发布的恒星以及Breddels等人(2009)的距离估计来研究银河系薄盘和厚盘种群的运动学。速度分布展示了太阳附近存在的预期移动群体。我们应用Schuster et al.(1993)的X(恒星星族)标准来区分厚盘星和薄盘星,该标准同时考虑了运动学和金属丰度信息。对1906颗薄盘星和110颗厚盘星的垂直速度色散、平均自转速度和平均轨道偏心率,(sigma_W,Vphi,e)_thin =(18 \pm 0.3 km/s,223 \pm 0.4 km/s,0.07 \pm 0.07)和(sigma_W,Vphi,e)_thick =(35 \pm 2 km/s,163 \pm 2 km/s,0.31 \pm 0.16)。从径向Jeans方程,我们得到了一个厚盘尺度长度在1.5-2.2 kpc的范围内,其最大的不确定性在于所采用的形式的潜在的潜力。轨道偏心率分布的形状表明,我们样本中的厚盘星最有可能是在原位形成的,少量的富含气体的合并和/或径向迁移是它们轨道的最有可能的原因。我们进一步获得了平均金属丰度<[M/H]>_thin = +0.03 \pm 0.17,和<[M/H]>_thick = -0.51 \pm 0.23,与先前的估计很好地一致。我们估计薄盘的径向金属丰度梯度为-0.07 dex/kpc,这比化学演化模型预测的要大,在化学演化模型中,盘从…
2011-03-23 astro-ph.GA
Observational Evidence from SDSS for a Merger Origin of the Milky Way's Thick Disk
我们测试的竞争模型,旨在解释银河系中远离中平面(|z| $\gtrsim$ 1 kpc)的恒星的性质,所谓的厚盘:恒星可能通过轨道迁移,通过卫星合并和吸积,或通过加热预先存在的薄盘恒星到达那里。Sales等人(2009)提出厚盘星的偏心率分布作为区分这些机制的诊断。利用SDSS DR 7,我们收集了34,223个具有6-D相空间信息和金属丰度的G矮星样本,并推导了它们的轨道偏心率。比较所得偏心率分布,p(e| z),我们发现:a)观察到的p(e| z)与仅通过轨道迁移预测的结果不一致,因为观测到的高偏心率和极低偏心率的恒星更多; b)主要通过预先存在的薄盘突然加热形成厚盘的情景也不一致,因为它们预测的高偏心率恒星比观测到的更多; c)观测到的p(e| z)非常符合“富含气体的合并”场景,其中大多数厚盘星都是从原位未沉降的气体中诞生的。
2010-09-08 astro-ph.GA
The AMBRE project: a study of Li evolution in the Galactic thin and thick discs
最近的观测表明,在当地厚和薄盘的Li/H与金属丰度的“双支”行为。这让人想起了相应的O/Fe与Fe/H行为,这被解释为银河系圆盘中的径向迁移。我们使用一个半解析模型的光盘更新的化学产率和参数化的径向迁移的演变。我们探讨的情况下,长寿命(红巨星的几个Gy的寿命)和短寿命(几个10 $^8$年的渐近巨星分支星)恒星源的锂,以及低和高原始锂。我们发现,这两个因素发挥了关键作用,在整体李演变。我们发现,所观察到的“两支”锂行为,只有直接获得的情况下,长寿命的恒星锂源和低原始锂。在所有其他情况下,这些数据意味着恒星包层中的系统Li耗尽,因此无法获得Li演化的简单图像。这也关系到报告的Li/H在超太阳金属丰度下降。
2017-09-12 astro-ph.GA
Chemical Enrichment and Radial Migration in the Galactic Disk -- the origin of the [$α/\rm Fe]$ Double Sequence
银河系恒星的$([α/{\rm Fe}],[{\rm Fe/H}])$分布显示至少有两个不同的序列,传统上与薄和厚盘组件有关。在整个银河系中,丰度分布随$R$和$|z|$的位置而系统地变化。使用的分析化学动力学模型,包括径向迁移和运动学加热的影响,我们表明,它是可能的,以重现所观察到的丰度分布在不同的位置。与一些早期的模型不同,我们的方案不需要一个明显的厚盘组件出现在一个单独的演化路径。此外,[ $α$ /Fe]在恒星年龄小于8 Gyr时是常数,但在1.5 Gyr的时间尺度上,较老的恒星会急剧增加。两个序列之间的间隙是由于这种急剧的转变。我们发现,在低金属丰度端的高[ $α$ /Fe]序列只是一个老恒星的堆积。在高金属丰度的一端,我们发现了一系列起源于内盘的恒星,它们具有不同的年龄和相似的出生半径。我们的模型成功地解释了高[ $α$ /Fe]序列在不同位置的轨迹的均匀性。低[ $α$ /Fe]序列包含不同诞生半径的恒星,它们的存在是由于径向迁移。对于低[ $α$ /Fe]序列,角动量与[Fe/H]成反相关,模型可以在不同的银河系位置再现这种趋势。如果不包括径向偏移,则模型无法生成双序列,而是仅显示单个序列。我们的简单的计划有重大的优势,较早的化学动力学模型,因为我们显示。
2020-05-07 astro-ph.GA
Kinematics and chemical properties of the Galactic stellar populations. The HARPS FGK dwarfs sample
我们分析了用HARPS高分辨率摄谱仪观测到的大约850个FGK太阳邻域长寿命矮星的化学和运动学性质。样品中的恒星具有logg > 4 dex,5000 < Teff < 6500 K,并且-1.39 < [Fe/H] < 0.55 dex。我们应用一个纯化学分析方法的基础上的[α/Fe]与[Fe/H]图分离银河系恒星星族到薄盘,厚盘和高α金属丰富(hamr)。我们的分析显示,在[Fe/H](-17 km s^-1 dex^-1)的薄盘星上,自转速度存在负梯度,而在同样星等的厚盘星和hamr星上,自转速度都存在陡峭的正梯度,约为+42 km s^-1 dex^-1。对于薄盘星,我们没有观察到轨道偏心率与金属丰度之间的相关性,但对于厚盘星和hamr星,我们观察到了一个陡峭的负梯度,其星等几乎相同(约为-0.18 dex^-1)。结果表明,径向迁移在薄盘的形成和演化过程中起着重要作用。对于厚盘星,不可能对其起源得出确切的结论。根据厚盘星的偏心率分布,只能排除它们的吸积起源,而加热和迁移的假设可以解释V_phi随[Fe/H]的正陡梯度。通过分析hamr恒星星族,我们发现它们具有薄盘和厚盘的共同特性。哈姆星的属性与使用径向迁移的N体/SPH模拟的恒星子样本的比较表明,它们可能起源于银河系内部。进一步的详细调查将有助于澄清其确切性质和来源。
2013-04-10 astro-ph.GA
Orbital Eccentricity as a probe of Thick Disk Formation Scenarios
我们研究了四个(已发表)模拟厚盘形成的恒星的轨道特性:i)吸积从破坏的卫星,ii)加热预先存在的薄盘由一个小合并,iii)径向迁移和iv)气体丰富的合并。我们发现,轨道偏心率的分布预测是不同的每个模型:在低偏心率的一个突出的峰值预计加热,迁移和富含气体的合并方案,而偏心率分布更广泛,并向更高的值转移的吸积模型。这些差异可以追溯到在每种情况下,大部分恒星是“原位”形成的还是“吸积”的,并且对每个模型的特殊性都是鲁棒的。基于附近厚盘星偏心率分布的一个简单的测试可能有助于阐明银河系厚盘的主要形成机制。
2009-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gaia constraints on the Galactic thick disc
盖亚任务具有前所未有的天体测量和光度测量精度,加上其径向速度分光仪,将为天文学界提供大量必要的限制,以解开银河系厚盘不同形成情景之间的联系。这篇评论的目的是介绍一些最近获得的关于这个银河系结构的光谱结果,并强调在盖亚时代仍然有待回答的开放性问题。这些主要涉及测量银河系内部和外部的化学动力学性质,这使我们能够确定与卫星星系合并产生的总吸积质量,并将为我们提供对径向迁移现象强度的估计形成这样的结构。
2012-09-27 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
GALAH Survey: Chemically Tagging the Thick Disk
GALAH调查的目标是南半球的100万颗恒星,在英澳望远镜上低至V = 14的极限星等。该项目的目标是以R = 28000的分辨率测量每颗恒星多达30种元素丰度和径向速度(精度约为1公里/秒)。这些元素分为8个独立的组(例如α,Fe峰,r-过程)。对于所有恒星,盖亚将提供1%的距离和1 km/s或更好的横向速度,为我们提供每个恒星的14 D参数集,即6D相空间和8D丰度空间。有许多科学应用,但在这里,我们专注于化学标记厚盘的前景,并直接测量恒星迁移如何随宇宙时间演变。
2015-04-07 astro-ph.GA
The effect of radial migration on galactic disks
我们研究的径向迁移的恒星驱动的经常性的多臂螺旋功能的指数盘嵌入在一个暗物质晕。螺旋扰动重新分配了星盘内的角动量,并导致单个恒星的大量径向位移,这种方式在很大程度上保持了它们轨道的圆度,并导致在5 Gyr(在星盘尺度长度上约40次完整旋转)之后,几乎没有径向加热,并且对星盘的垂直或径向结构没有明显的变化。我们的研究结果澄清了一些问题的空间分布和运动学的迁移。特别是,我们发现,迁移是一个严重偏见的恒星优先低垂直速度色散的子集。这种“起源偏差”的移民是不奇怪的事后,为小的垂直偏移的恒星花更多的时间接近磁盘平面,从而更容易响应非轴对称扰动。我们还发现,向外迁移的垂直速度分散总是减少,而相反的内向迁移。首先,新到达的迁移者只是取代了已经迁移到其他半径的恒星,从而继承了后者的垂直偏差。因此,极端迁移者可能会被识别,如果存在的话,他们的垂直偏移幅度出乎意料的小。我们的研究结果表明,迁移,被理解为保持圆度的角动量的变化,可以强烈影响薄盘,但怀疑模型设想银河系厚盘作为径向迁移的遗迹。
2014-10-06 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 and vertical action in N-body simulations
我们研究了恒星的径向迁移作为轨道作用的函数,以及孤立盘星系的N体模拟的大型套件的结构特性。我们的目标是建立恒星的径向迁移效率和它们的垂直作用之间的关系。我们的目标是描述这种关系如何依赖于盘和暗物质晕之间的相对引力优势。通过改变我们的磁盘和暗物质晕的质量比,我们发现磁盘的优势,螺旋臂的数量和强度之间的关系,以及随之而来的径向迁移作为垂直作用的函数。我们的结论是,在大的垂直动作的迁移的重要性取决于螺旋臂的强度,因此,占主导地位的光盘。人口与更多的径向行动经历较少的径向迁移,独立的光盘优势。我们的研究结果是重要的未来的分析建模的径向迁移的星系,并进一步了解径向迁移,这是一个关键组成部分的星系,包括银河系的重组。
2020-04-28 astro-ph.GA
A First Constraint on the Thick Disk Scale Length: Differential Radial Abundances in K Giants at Galactocentric Radii 4, 8, and 12 kpc
基于高分辨率光谱获得的MIKE摄谱仪上的麦哲伦望远镜,我们提出了详细的元素丰度的20颗红巨星在银河系外盘,位于银心距离9和13千秒差距。外盘的样本与来自内银河系盘和太阳附近的红巨星样本互补,使用相同的方法进行分析。对于银心距离超过10千秒差距,我们只发现化学图案与当地薄盘,即使是远远高于银河平面的恒星。我们的结果表明,厚盘和薄盘的相对密度与太阳附近的相对密度有显着差异,因此我们认为厚盘的径向尺度长度比薄盘的径向尺度长度短得多。我们首先估计厚盘尺度长度L_thick=2.0 kpc,假设薄盘的L_thin=3.8 kpc。我们认为,径向迁移可以解释缺乏径向年龄,金属丰度,丰度梯度在厚盘,也可能解释厚盘和金属贫凸起之间的联系。
2011-06-27 astro-ph.GA
In the thick of it: metal-poor disc stars in RAVE
通过选择在RAVE-DR 4调查的恒星位于1和2千秒差距以上的银河系平面,我们质疑的一致性,最简单的三个组成部分的模型(薄盘,厚盘,晕)的银河系。我们确认厚盘的金属丰度和方位速度分布函数不是高斯分布。特别是,我们发现厚盘有一个扩展的金属丰度尾部至少下降到[M/H]=-2 dex,大约占整个厚盘人口的3%,并且与典型厚盘相比具有较短的尺度长度。这些贫金属星的平均方位角速度使我们能够估计金属丰度和轨道速度之间的相关性,这是对银河系厚盘形成机制的重要约束。给出我们的简单方法,我们发现dVphi/d[M/H] ~ 50 km/s/dex,这与以前的文献值非常一致。我们完成了研究的一个简短的讨论的厚盘的形成方案的影响,并建议,鉴于上述特点,一个厚盘主要由径向迁移机制似乎不太可能。
2013-10-07 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
Testing formation mechanisms of the Milky Way's thick disc with RAVE
我们研究了径向速度实验(RAVE)中观测到的恒星厚盘样本的偏心率分布,并将其与Sales等人(2009)编制的文献中厚盘形成的四种模拟(卫星吸积,合并期间原始薄盘的加热,径向迁移和富含气体的合并)进行了比较。我们发现,我们的样品的分布是在低偏心率的峰值和平稳下降,而陡峭的高偏心率。该分布对于距离、薄圆盘污染和所使用的特别厚的圆盘样品的变化相当稳健。我们的结果是不一致的纯吸积模拟的预期,因为我们发现,当地厚盘星的动力学意味着大多数必须形成“原位”。在探索的其余模型中,我们恒星的偏心率分布似乎与富含气体的合并情况最一致。
2010-09-10 astro-ph.GA
The K giant stars from the LAMOST survey data II: the Hercules stream in radial migration
我们估计了LAMOST DR 2 K巨星样品中红巨星分支下部的恒星的年龄。考虑到选择效应和体积完整性,得到了距离太阳0.3 ~ 1.5kpc的恒星的年龄-金属丰度图。在年龄-金属丰度图中,一个重要的亚结构(表示为\it{narrow stripe})位于(年龄,[Fe/H])$\sim$(5,0.4)到(10 Gyr,-0.4 dex)之间。此外,发现\it{narrow stripe}星是几个速度子结构的主要贡献者,包括著名的武仙座流。观测到的引导中心半径与从年龄-金属丰度关系推断的诞生半径之间的巨大差异表明,\it{narrow stripe}恒星已经从大约R $\sim4$ kpc径向迁移到太阳附近。这意味着大力士流可能不是由于与酒吧相关的共振,但可能是内部磁盘的运动学印记,后来由于径向迁移而移出。我们估计径向迁移的传播速度约为1.1 $\pm0.1$ kpc Gyr $^{-1}$,相当于约$1.1\pm0.1$ km s $^{-1}$。这与$2.6^{+1.8}_{-1.9}$ km s $^{-1}$的中位$v_R$和\it{narrow stripe}一致。我们还得到,大约三分之一的恒星在太阳附近的径向迁移约4千秒差距。最后,我们发现,径向迁移不会导致额外的磁盘增厚根据$z_{max}$的分布。
2015-10-21 astro-ph.GA
Insights into the Formation and Evolution History of the Galactic Disk System
我们提出了一个运动学分析的23,908 G-和K-型矮星在银河系的磁盘。根据$α$丰度比[ $α$ /Fe],我们将样品分为低$α$薄盘星和高$α$厚盘星。我们发现一个$V_{\rm ϕ}$梯度$-$ 28.2 km s $^{-1}$ dex $^{-1}$在[Fe/H]的薄磁盘,和一个几乎平坦的趋势的速度分散的$V_{\rm R}$,$V_{\rm ϕ}$,和$V_{\rm Z}$组件与[Fe/H]。贫金属(MP;[Fe/H] $<$ $-$ 0.3)具有低$V_{\rm ϕ}$速度的薄盘星具有高偏心率($e$)和小近银心距($r_{\rm p}$),而高$V_{\rm ϕ}$ MP薄盘星具有低$e$和大$r_{\rm p}$。有趣的是,薄盘中一半的超富金属([Fe/H] $>$ $+$ 0.1)恒星表现出低$e$,类似太阳的轨道。考虑到具有不同运动学的薄盘恒星的金属丰度分布不均匀,需要通过搅动$-$进行径向迁移,它显然强烈影响薄盘的当前结构;我们不能排除高$e$恒星模糊的重要性。我们推导出厚盘的旋转速度梯度为$+$ 36.9 km s $^{-1}$ dex $^{-1}$,速度色散随[Fe/H]的增加而减小.厚盘星族的离心率分布也很宽,高$e$星的数量随着[Fe/H]的减小而增加。这些运动学行为可能是一种剧烈机制的结果,例如在其形成历史的早期,富含气体的合并或巨大湍流团块的…
2020-05-15 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
Co-formation of the thin and thick discs revealed by APOGEE-DR16 and Gaia-DR2
由于薄盘星平均比厚盘星年轻,一些模型预测薄盘在厚盘形成后开始形成,大约10 Gyr前。因此,不应存在明显的老年薄椎间盘群体。使用Gaia-DR 2的6-D坐标和Sanders & Das(2018)的年龄估计,我们选择了距离太阳2 kpc以内的$\sim 24000$老恒星(${τ> 10}$ Gyr,不确定性为$\lesssim 15\%$)(完整样本)。与APOGEE-DR 16($\sim 1000$星)的交叉匹配揭示了古老的化学定义薄/厚盘星的可比部分。我们发现,完整的样本近心点半径($r_\mathrm{per}$)分布有三个峰值,一个与恒星晕和其他两个有贡献的薄/厚光盘。使用高分辨率的$N$-体+光滑粒子流体动力学模拟,我们证明了一个峰值,在$r_\mathrm{per}\approx 7.1$ kpc,是由恒星从两个磁盘出生在银河系内部和迁移到太阳附近。在太阳邻域中,古老的薄(厚)盘星中的$\sim 1/2$($\sim 1/3$)被归类为迁移星。我们的研究结果表明,薄/厚光盘受到不同的径向迁移,因为他们有不同的偏心率分布,无论垂直尺度的高度。我们解释存在一个显着的老薄盘人口的证据,早期共同形成的薄/厚光盘,认为在早期光盘的团块不稳定性提供了一个令人信服的解释所观察到的趋势。
2021-02-03 astro-ph.GA
The AMBRE Project: chemical evolution models for the Milky Way thick and thin discs
我们通过比较详细的化学演化模型与AMBRE项目的最新数据,研究了银河系厚盘和薄盘的化学演化。数据表明,厚盘星和薄盘星形成两个不同的序列,厚盘星具有较高的[α/Fe]比。我们采用两种不同的方法来模拟厚盘和薄盘的演化。我们特别通过:i)两个入口的方法,厚盘形成快速和薄盘之前,并通过快速气体吸积插曲,而薄盘的形式通过第二个吸积插曲在较长的时间尺度上; ii)平行的方法,其中两个盘平行,但以不同的速度形成。通过比较我们的模型结果与观测到的[Mg/Fe] vs. [Fe/H]和两个银河系组分的金属丰度分布函数,我们得出结论:平行方法可以解释数据中存在的一组α增强的富金属恒星,而两个入轨方法不能解释这些恒星,除非它们是恒星迁移的结果。在这两种方法中,厚盘形成的时间尺度为0.1 Gyr,而薄盘形成的时间尺度为7 Gyr。在两次撞击的方法中,在厚盘和薄盘之间的恒星形成中应该存在数百万年的间隙,这与平行方法不同,平行方法不存在间隙。
2017-08-29 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
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
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 effect of stellar migration on Galactic chemical evolution: a heuristic approach
在过去的几年里,星系盘中的恒星迁移一直是几项研究的主题。然而,它对银河系化学演化的影响仍然需要完全量化。在本文中,我们的目的是施加一些限制的意义,这一现象的影响,考虑到化学演化的银河系薄盘。我们不研究恒星迁移的物理机制。相反,我们介绍了一个简单的,启发式的处理恒星迁移的详细化学演化模型的薄盘的银河系,其中已经包括径向气体流动和再现几个观测约束的太阳附近和整个银河系盘。根据Minchev等人的化学动力学模拟结果,在恒星迁移过程中,(2013)和1 km s $^{-1}$的有限恒星速度,很好地再现了长寿命薄盘星金属丰度分布函数的高金属丰度尾部。通过探索速度空间,我们发现迁移恒星必须以0.5 - 2 km/s $^{-1}$的速度运动才能正确地再现金属丰度分布的高金属丰度尾部。我们证实了其他作者以前的发现,太阳附近恒星的年龄-金属丰度关系中观察到的扩散可以解释为起源于不同银河系中心距离的恒星的存在,我们的结论是,目前在太阳附近观察到的恒星的化学性质确实表明恒星迁移在一定程度上存在。
2015-02-09 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
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
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
The chemodynamical evolution of the Milky Way disc -- A new modeling approach
尽管最近在星系形成和演化领域取得了进展,完全自洽的模拟仍然无法为计划和正在进行的银河系盘大型光谱和测光调查所需的详细预测。这些困难来自于模型中次网格物理能量反馈的非常不确定性,影响恒星形成速率和化学富集。为了避免这些问题,我们引入了一种新的方法,它包括融合盘化学演化模型与兼容的数值模拟。我们通过展示一系列观测结果可以用我们的新模型来解释来证明这种方法的威力。我们发现,由于径向迁移合并在高红移和中央酒吧在以后的时间,一个相当大的部分老贫金属,高[α/Fe]恒星可以到达太阳附近。这自然解释了最近的一些与薄盘和厚盘有关的观察结果,尽管我们只使用薄盘化学。在我们的模型框架内,MW厚的圆盘自然出现(i)在高红移下具有高速色散的恒星,(ii)由于强烈的合并活动,恒星很早就从内部圆盘迁移,以及(iii)后来由棒和螺旋驱动的进一步径向迁移。相当一部分具有厚盘特征的老恒星可能诞生于太阳半径附近。
2014-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Chemodynamical evolution of the Milky Way disk I: The solar vicinity
[摘要]在本系列的第一篇论文中,我们提出了一种研究盘星系化学动力学演化的新方法,该方法包括将盘化学演化模型与星系盘的兼容数值模拟相融合。这种方法避免了模拟中遇到的已知恒星形成和化学富集问题。在这里,我们专注于银河系,通过使用一个详细的薄盘化学演化模型和模拟的宇宙学背景下,动力学性质接近我们的银河系。我们发现,由于径向迁移合并在高红移和中央酒吧在以后的时间,一个相当大的比例老贫金属高[阿尔法/铁]恒星到达太阳附近。这自然解释了最近的一些与薄盘和厚盘有关的观察结果,尽管我们只使用薄盘化学。虽然存在显著的径向混合,但年龄-金属丰度关系的斜率仅受到微弱影响,与最近的观测工作相一致。虽然我们在[O/Fe]-[Fe/H]平面上发现了一个平滑的密度分布,但我们可以通过根据高分辨率样品中用于定义薄盘和厚盘的运动学标准选择粒子来恢复观察到的不连续性。我们概述了一种新的方法来估计太阳的诞生地,并预测最有可能的半径位于4.4 < r < 7.7 kpc的范围内(对于r = 8 kpc的位置)。一个新的,统一的模型,银河系厚盘,合并和径向迁移发挥作用,在不同阶段的磁盘演变。我们发现,在早期的大规模合并的情况下,最古老的恒星的垂直速度色散被低估了约2倍的观测相比。因此,我们可以认为银河系厚盘不太可能是通过静止的盘演化形成的。
2013-11-02 astro-ph.CO 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
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
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