Empirical photometric calibration of the Gaia Red Clump: colours, effective temperature and absolute magnitude
盖亚数据发布1允许重新校准标准蜡烛,如红团星。要使用这些,首先需要准确地描述它们。特别是,需要颜色来推导星际消光。由于没有滤波器可用于第一次盖亚数据发布,并避免大气模型不匹配,经验校准是不可避免的。这项工作的目的是通过盖亚、约翰逊、2 MASS、依巴谷、第谷-2、APASS-SLOAN和WISE光度系统以及APOGEE DR 13光谱温度的颜色-颜色、有效温度-颜色和绝对星等-颜色关系,对太阳附近的盖亚红团恒星提供第一个完整且可靠的光度经验校准。我们使用3D灭绝图来选择低红化的红巨星。为了校准颜色-颜色和有效温度-颜色关系,我们开发了一种MCMC方法,该方法考虑了所有变量的不确定性,并为每个光度关系选择最佳模型。我们通过基于核的分布函数的模式估计红团绝对星等。我们提供了20个颜色与G-Ks的关系和第一个Teff与G-Ks校准。得到了15个测光带的红团绝对星等,特别是M_Ks = -1.606 +/-0.009和M_G =(0.495 +/-0.009)+(1.121 +/-0.128)(G-Ks-2.1)。我们提出了一个unreddened盖亚-TGAS HR图,并使用校准比较其红丛和红巨星分支凹凸与帕多瓦等时线。
2017-10-16 astro-ph.GA astro-ph.SR
Extreme radio-wave scattering associated with hot stars
我们使用极端的无线电闪烁的数据来证明,这种现象是与太阳附近的热恒星。负责散射的电离气体距离主星1.75秒差距,平均每颗恒星必须包含1.E5个不同的结构。我们检测到的等离子体的方位角速度,相对于宿主恒星,高达9.7公里/秒,与温暖的气体以声速膨胀一致。我们推断的星周等离子体结构在几个方面与在彗星星云和其他行星状星云中看到的彗星结相似。在那里,电离的气体看起来像是一层围绕着微小分子团的皮肤。我们的分析表明,分子团是普遍存在的拱星特征,与恒星的演化状态无关。这些团块的总质量与恒星质量相当。
2017-05-02 astro-ph.GA astro-ph.SR
Local Stellar Kinematics from RAVE data -- VIII. Effects of the Galactic Disc Perturbations on Stellar Orbits of Red Clump Stars
我们的目标是探测扩展的太阳邻域的动态结构,通过计算径向金属丰度梯度的轨道特性,这是获得轴对称和非轴对称的潜在模型,红团(RC)星从径向速度实验的第四次数据发布。距离是通过假设每颗RC星在近红外波段有一个绝对星等值,即$M_{Ks}=-1.54\pm0.04$等来获得的。利用MWPotential 2014势函数和银河棒和瞬变旋臂的扰动势函数计算了恒星轨道参数。恒星年龄的计算采用贝叶斯统计方法。径向金属丰度梯度的基础上,从银河系平面的最大垂直距离($z_{max}$)和平面偏心率($e_p$)的RC星的潜在模型进行评估。在$0<z_{max} \leq0.5$ kpc距离间隔中,具有$e_p\leq0.1$的子样本的最大径向金属丰度梯度为$-0.065\pm0.005$ dex kpc $^{-1}$,而具有$e_p\leq0.5$的子样本的最低值为$-0.014\pm0.006$ dex kpc $^{-1}$。我们发现,在$z_{max}>1$ kpc,径向金属丰度梯度有零或正值,他们不依赖于$e_p$子样本。薄盘存在较大的径向金属丰度梯度,而厚盘没有发现径向金属丰度梯度。此外,最大的径向金属丰度梯度获得外Lindblad共振区是有效的。我们声称,这种明显的变化,在薄光盘的径向金属丰度梯度是一个结果,源自现有的共振区域的轨道扰动。
2018-01-07 astro-ph.GA
Local-Density Driven Clustered Star Formation
Guterlane等人已经确定了太阳邻域分子云中分子气体$Σ_{gas}$和年轻恒星天体$Σ_{\star}$的局部表面密度之间的正幂律趋势。它与嵌入星团的性质,特别是与最近建立的半径-密度关系之间的关系,迄今尚未得到研究。在本文中,我们模拟的恒星成分的分子团的发展作为时间和初始的局部体积密度的函数,以便提供一个连贯的框架,能够解释分子云和嵌入集群的关系引用上述。为此,我们将观察到的分子团的体积密度梯度与密度依赖的自由落体时间相关联。分子团星的形成历史是通过应用一个恒定的SFE每自由落体时间,$\eff$。对于典型的观察到的分子团的体积密度分布(即幂律斜率$\simeq -1.7$),我们的模型给出了一个恒星气体表面密度关系$Σ_{\star} \propto Σ_{gas}^2$,在非常好的协议与Guterdom等人的关系。以分子团的质量$M_0 \simeq 10^4 Msun$和半径$R \simeq 6 pc$经历恒星形成的情况下,在2万年,我们得出什么SFE每自由落体时间匹配最好的观测和预测($Σ_{\star}$,$Σ_{gas}$)关系的归一化。我们找到了$\eff \simeq 0.1$。我们发现,所观察到的嵌入式集群的增长,体现了他们的半径-密度关系,对应于一个表面密度阈值被施加到发展中的恒星形成区域。我们的模型的后果在集群的生存性剩余恒星形成气体驱逐后,由于局部…
2012-11-06 astro-ph.GA
Young star clusters in the extended UV disk of M83
European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Aix Marseille Univ, CNRS, CNES, LAM, Marseille(艾克斯马赛大学);Institut Universitaire de France(法国高等研究院);Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University(石溪大学物理与天文学系)
研究 M83 延伸紫外盘内 CO 团块的恒星形成,通过分析多波段图像识别团块内源并评估其与团块相关性,估计源质量,发现部分团块有恒星形成,且一个源与分子团块相互作用或引发更多恒星形成。
2026-07-14 astro-ph.GA
Kinematics and dynamics of Gaia red clump stars
我们分析的运动学和动力学的均匀样本的红丛星选择从第二盖亚数据发布目录在银河系两极的方向。通过与2微米全天巡天星表进行比较,确认了高度在0.6至3.5千秒差距之间的样本的完整程度。我们表明,密度分布和速度色散显着更扰动在北方比在南方,在我们的银河系附近的所有分析区域。我们提供了一个详细的评估,这些南北不对称的大高度。然后,我们继续评估这种不对称性如何影响平衡假设下的动态物质密度的测定。我们发现,牛仔裤的分析提供了相对相似的垂直力和综合动态表面密度在大的高度以上的平面在两个半球。在这些高度,恒星和气体的密度非常低,表面密度主要由暗物质控制,这使得可以分别在北方和南方估计在平衡假设下得出的局部暗物质密度。在存在垂直扰动的情况下,这些数值应被视为上限。Jeans分析得出的局部暗物质密度值在2 kpc以上,扰动北半球为$ρ_{\rm DM} \sim 0.013 \, {\rm M}_\odot/{\rm pc}^3$($ \sim 0.509 \, {\rm GeV/cm}^3$),扰动南半球为$ρ_{\rm DM} \sim 0.010 \, {\rm M}_\odot/{\rm pc}^3$($ \sim 0.374 \, {\rm GeV/cm}^3$)。作为比较,我们确定本地暗物质密度拟合全球相空间分布的数据。我们最终得到的值在$ρ_{\rm DM} \sim 0.011 - 0.…
2020-09-16 astro-ph.GA
3D mapping of young stars in the solar neighbourhood with Gaia DR2
我们研究的三维排列的年轻恒星在太阳附近使用第二次发布的盖亚任务(盖亚DR 2),我们提供了一个新的,原始的视图的空间配置的恒星形成区域内500 pc从太阳。通过高斯滤波器对恒星分布进行平滑处理,构造了早型恒星(主序上星,UMS)和主序前星(PMS)源的三维密度图。PMS和UMS样品是通过测光和天体测量标准的组合选择的。分析的副产品是三维G波段消光图,我们使用它来纠正消光和变红的颜色星等图。两张密度图都显示了三个突出的结构,天蝎座-半人马座,猎户座和船帆座。PMS地图显示了过多的低质量恒星形成区,如金牛座,英仙座,仙王座,仙后座和蝎虎座,这些在UMS地图中不太明显,因为缺乏大量明亮的早期类型恒星。我们报告发现一个新的候选疏散星团朝向$l, b \sim 218.5^{\circ}, -2^{\circ}$,这可能与猎户座恒星形成复合体。我们估计PMS样本的年龄,我们研究PMS恒星的分布作为其年龄的函数。我们发现,年轻的恒星聚集在密集,紧凑的团块中,并被较老的源所包围,其分布反而更加分散。我们发现的最年轻的群体主要位于天蝎座-半人马座,猎户座,船帆座和金牛座。仙王座、仙后座和蛇蝎座则进化得更多,数量更少。最后,我们发现,三维密度图显示没有证据的环状结构的存在,通常被称为古尔德带。
2018-11-06 astro-ph.GA astro-ph.SR
Properties of carbon stars in the Solar neighbourhood based on Gaia DR2 astrometry
我们发现,N型和SC型星的组合低频符合高斯分布,峰值在M_bol~-5.2mag.然而,由此产生的低频在低光度和高光度处显示出两个尾部,比以前发现的更宽,表明具有太阳金属丰度的AGB碳星可能达到M_bol~-6.0等。我们发现J型星比N型星平均暗半等。N型、SC型和J型星的银河系空间分布和速度分量非常相似,但样品中约30%的R型热星位于距银道面大于~ 500 pc的位置,相对于局部静止标准有明显的漂移。在太阳邻域中,我们得到的N型和SC型恒星的LF与AGB上1.5-3 M_o恒星的预期光度完全一致。在理论上,低光度扩展尾的存在需要外部低质量碳星的贡献,而高光度则意味着质量达到~5 Mo的恒星可能成为AGB上的碳星。J型恒星不仅在化学成分上与N型和SC型恒星有显著的不同,而且在LF方面也有显著的不同,这加强了这些碳星属于不同类型的想法,其起源仍然未知。R-热恒星的光度使得这些恒星不太可能像以前所说的那样在红团中。另一方面,推导出的空间分布和运动学性质,连同它们的金属丰度,表明大多数的N-,SC-和J-型恒星属于薄盘人口,而一个显着的比例R-热星显示兼容的厚盘的特点。
2019-11-21 astro-ph.GA astro-ph.SR
Warp and flare of the old Galactic disc as traced by the red clump stars
利用迄今最大红团星样本,研究银河系外盘结构,发现老年恒星盘标长约1.95 kpc,标高从0.38 kpc增至2.2 kpc,喇叭状结构与翘曲均呈南北不对称且随年龄增强,支持长期演化与翘曲动力学机制。
2023-11-16 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
Staying away from the bar: the local dynamical signature of slow and fast bars in the Milky Way
红团巨星的三维密度和星系内部的气体运动学都表明,银河系棒的模式速度可能比以前估计的要低得多。在这里,我们表明,这样的慢杆模型是无法重现双峰观察到的本地恒星速度空间。我们这样做是通过计算在太阳附近的恒星的引力势的慢,快酒吧,在他们的扰动分布函数的作用角空间到二阶,以及通过识别共振捕获轨道。我们还检查,双峰是不太可能通过扰动产生的螺旋臂,并得出结论,相反的气体运动学,当地恒星运动学仍然有利于快速酒吧在银河系中,模式速度的顺序几乎两倍(不低于1.8倍)的圆频率在太阳的位置。这就留下了一个悬而未决的问题,即银河系中长而平的棒的性质。
2016-10-27 astro-ph.GA
Structural Parameters of the Thin Disk Population from Evolved Stars in Solar Neighborhood
本文基于 Gaia DR3 的 67 万余颗太阳邻区演化恒星,用单成分银河系模型拟合 180 个子样本,揭示薄盘标高随绝对星等变化及其星系演化含义。
2025-01-07 astro-ph.GA
Kinematic footprint of the Milky Way spiral arms in Gaia EDR3
银河系的旋臂是由恒星数量以及分子云和其他年轻天体的轨迹确定的,然而,它们只是最近才开始从运动学的角度被观察到。利用盖亚EDR 3中薄盘星在扩展太阳邻域周围的运动学,我们创建了由径向、剩余旋转和垂直银河系速度($U,ΔV,W$)着色的x-y投影。这些地图有丰富的子结构,揭示了银河系圆盘的扰动状态。我们发现,旋转速度和方位角平均速度,$ΔV$,显示至少5个大规模的运动学螺旋,其中两个密切遵循的轨迹人马座,船底座和英仙座旋臂,与俯仰角为9.12 $^{\circ}$和7.76 $^{\circ}$,和垂直厚度分别为$\sim400$ pc和$\sim600$ pc。另一个运动学螺旋位于英仙座臂的后面,看起来像是这个大质量臂留下的旋转速度的扭曲,但在气体/恒星过密中没有已知的对应物。一个较弱的信号接近太阳的位置是目前在我们的三个速度图,似乎是与本地arm. Our分析的银河系盘中的恒星速度显示臂和臂间的运动学差异,有利于银河系的螺旋臂不与光盘共转。此外,我们发现,运动学螺旋cluerous和絮状,揭示了银河系旋臂的基本性质。
2022-03-13 astro-ph.GA
Towards a fully consistent Milky Way disk model V. The disk model for 4 $-$ 14 kpc
我们提出了一个广义版本的半解析Just-Jahreiss(JJ)模型的银河系盘,结合我们的研究结果的太阳附近,适用于广泛的银河系距离,4千秒差距$\lesssim R \lesssim $ 14千秒差距。JJ模型是一个灵活的恒星星族合成工具,具有2500万年的精细年龄分辨率。它包括六个银河(MW)组件:四个扁平(指数薄和厚盘,原子和分子气体)和两个球状(球形恒星晕和核心等温暗物质球)。薄盘的总厚度假定在所有半径处都是恒定的,尽管也可以对扩口进行测试。所采用的薄盘恒星形成率(SFR)的径向变化反映了由内而外的磁盘增长的情况。我们允许一个光滑的幂律SFR连续修改任意数量的高斯峰。我们提出了一个公共代码的JJ模型补充的三套等时线(PARSEC,MIST,和BaSTI)。利用APOGEE红团簇巨星的金属丰度分布,我们约束了JJ模型年龄-金属丰度关系(AMR)的径向变化,并提出了AMR函数的一种新的解析形式。广义JJ模型是一个公开可用的工具,用于研究MW盘上不同的恒星星族。由于其良好的年龄分辨率和灵活性,它可以特别用于重建薄盘SFR,因为可以在其框架内构建各种不同的SFR形状。
2022-08-26 astro-ph.GA
Is the molecular KS relationship universal down to low metallicities?
近年来,人们推测在金属丰度极低的星系环境中,恒星形成于缺乏H2的区域。本文研究了星系金属丰度和紫外光场强度的变化对恒星形成的影响,以及分子气体的Kennicutt-Schmidt关系。使用极高分辨率arepo模拟孤立的矮星系,我们独立地改变金属丰度和紫外线场之间的1%和10%的太阳邻域值。我们包括一个非平衡,时间依赖性的化学网络来模拟ISM的分子组成,并包括从环境紫外线场的气体屏蔽的影响。至关重要的是,我们的模拟直接模拟了气体的引力坍缩成恒星形成的团块和核心,以及随后使用下沉粒子的吸积。在这篇首次发表的论文中,我们发现将金属丰度和紫外线场降低10倍对恒星形成没有影响,对寒冷、致密的恒星形成气体的影响微乎其微。冷气体的耗尽时间几乎是一个数量级以上的分子气体耗尽时间,由于在HI主导的冷气体中的恒星形成的存在。我们研究了在模拟中自然产生的H2 Kennicutt-Schmidt关系,并在我们的基准10%太阳金属丰度模型中发现了N = 1.09 +/- 0.014的近线性幂律指数。随着金属丰度和紫外线场的减少,这变得适度陡峭,对于我们的1%太阳金属丰度和1%太阳紫外线场模型,斜率为N = 1.24 +/- 0.022。
2021-12-15 astro-ph.GA
Two sequences in the age-metallicity relation as seen from [C/N] abundances in APOGEE
年龄-金属丰度关系是研究盘体形成和演化的基础。观测表明,这种关系具有很大的离散性,不能仅用观测误差来解释。因此,这种分散归因于径向迁移的影响,在径向迁移中,追踪盘中不同化学演化历史的恒星混合在一起。然而,Nissen等人2020年的最新研究利用太阳型恒星的高精度观测数据,发现了两个相对紧密的年龄-金属丰度关系。一个序列的老和金属丰富的恒星可能跟踪化学富集历史的内盘,而其他序列的年轻和金属贫乏的恒星的化学富集历史的外盘。如果年龄测量的不确定性增加,这些序列混合解释了在其他研究中观察到的一种关系的分散。这项工作是在这些结果的基础上进行的,通过分析APOGEE观测到的一个独立的红团巨星样本。由于红巨星的年龄明显更不确定,[C/N]比被认为是年龄的代表。这个更大的数据集被用来研究这些关系在不同的银河半径,发现这些不同的序列只存在于太阳附近。APOGEE数据集进一步用于探索不同的丰度和运动学平面,以揭示这些种群的性质。
2021-06-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
Towards a fully consistent Milky Way disk model -- IV. The impact of Gaia DR2 and APOGEE
我们提出了一个更新的版本的半解析Just-Jahreibrium(JJ)模型的银河系磁盘和限制其参数在太阳附近。JJ模型的新特征包括一个简单的双组分气体盘,在时间上扩展的厚盘的恒星形成率(SFR)函数,以及分子气体和薄盘种群运动学之间的相关性。在这里,我们研究的垂直数密度分布和W-速度分布确定从200万本地恒星的盖亚DR 2。我们还调查了一个明显的赫斯图的盖亚恒星选择在一个圆锥体积对银河系的两极。使用恒星演化库,我们合成恒星星族与四个斜率打破幂律初始质量函数(IMF),SFR,和年龄金属丰度关系(AMR)。后者与观测到的来自APOGEE的本地红团(RC)巨星的金属丰度分布一致。在贝叶斯方法中,我们使用MCMC方法在多维参数空间中对后验概率分布进行采样。我们发现,盖亚恒星的空间分布和运动意味着最近的两个SF爆发中心的年龄为~0.5 Gyr和~3 Gyr,其特点是一个~30%和~ 55%SF增强,分别相对于一个单调下降的SFR连续。发现与这种SF过剩相关的恒星星族在动力学上是热的:它们的W速度色散为~12.5 km/s和~26 km/s。新的JJ模型能够再现本地恒星计数,精度约为5%。使用Gaia DR 2数据,我们自洽地约束了更新后的JJ模型的22个参数。我们的优化模型预测两个SF爆发在过去的~4 Gyr,这可能指向最近的气体注入事件。
2021-02-18 astro-ph.GA
Determination of the escape velocity of the Milky Way using a proper motion selected halo sample
{ \it Gaia}任务提供了有史以来最大的具有切向速度信息的源目录。然而,使用这个目录进行动力学研究是困难的,因为大多数恒星缺乏视线速度测量。最近,我们提出了一个选择的$\sim 10^7$晕星的准确距离,已选定的基础上,他们的测光和自行。使用这个例子,我们用幂律分布来模拟速度分布的尾部,这是一种由\cite{Leonard1990THESPEED}首先建立的常用方法。这是有史以来第一次,我们使用切向速度精确测量了前所未有的数量晕星估计逃逸速度。在太阳附近,我们得到了一个非常精确的逃逸速度的估计,它是$497^{+8}_{-8}~{\rm km/s}$。这一估计很可能偏低,我们最好的猜测是10%。因此,真实的逃逸速度很可能更接近于$550~{\rm km/s}$。逃逸速度直接限制了银河系的总质量。为了找到最佳的拟合晕质量和浓度参数,我们调整了现实的银河系潜力的黑暗(球形NFW)晕,同时保持太阳半径固定在$v_c(R_\odot) = 232.8~{\rm km/s}$的圆速度。所得晕圈参数为$M_{200}^{+10\%} = 1.11^{+0.08}_{-0.07} \cdot10^{12} ~{\rm M}_\odot$和浓度参数$c^{+10\%} = 11.8^{+0.3}_{-0.3}$,其中我们使用明确的符号表示这些参数已针对10\%偏倚进行了校正。内星系的逃逸速度…
2021-03-08 astro-ph.GA
Heavy elements Ba, La, Ce, Nd, and Eu in 56 Galactic bulge red giants
目的。本文研究了56颗球巨星(红巨星支和红巨星团)中Ba、La、Ce、Nd和Eu的丰度,其金属丰度范围为-1.3dex到0.5dex。方法.我们使用甚大望远镜上的火焰紫外光谱仪获得了我们巨大恒星的高分辨率光谱。我们沿着短轴检查了四个凸起区域。结果我们测量重元素的化学演化,作为金属丰度的函数,在银河系的凸起。结论. [Ba,La,Ce,Nd/Fe]与[Fe/H]的比值随金属丰度的增加而降低,在这方面它们与盘星不同。在我们的贫金属球型恒星中,La和Ba相对于厚盘的对应物是增强的,而在我们的富金属球型恒星中,La和Ba相对于盘的对应物是不丰富的。因此,这种凸起和盘趋势之间的对比表明,凸起和(太阳邻域)厚盘恒星可能会有不同的行为。对于[Fe/H] > 0 dex的富金属星,[La,Nd/Eu]随着金属丰度的增加而增加,这可能表明来自AGB星的s过程开始在太阳附近的金属丰度下运行。最后,正如预期的那样,[Eu/Fe]遵循[α/Fe]行为,因为这些元素由SNe II型产生。
2015-11-12 astro-ph.GA astro-ph.SR