An astrometric search method for individually resolvable gravitational wave sources with Gaia
引力波(GWs)使遥远恒星的视位置在天空中以一种特有的模式振荡。因此,天体测量(例如盖亚所做的测量)提供了一种新的方法来寻找全球Ws。这样的搜索面临的主要困难是数据集的规模很大;盖亚观测到超过10亿颗恒星。在这封信中,使用天体测量学从单独可分辨的超大质量黑洞双星中寻找GW的问题首次得到解决;它演示了如何通过超过$10^6$的因子压缩数据集,灵敏度损失小于$1\%$。该技术已成功地用于从模拟盖亚数据中恢复人工注入的GW。重复注入用于计算Gaia的灵敏度作为频率的函数,以及Gaia的方向灵敏度变化或天线方向图。在整个信的互补性盖亚和脉冲星的时间搜索全球变暖是突出的。
2017-07-19 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
The gravitational redshift of solar-type stars from Gaia DR3 wide binaries
从引力势逃逸的光会发生红移,其幅度与引力势的深度成正比。这种“引力红移”在像白矮星这样的致密恒星中很容易测量,但是在主序星中要弱得多,并且无法被清晰地检测到。我的效果是直接测量的盖亚DR3径向速度(RV)的组成部分,广泛的双星。在包含一颗太阳型主序星和一颗红巨星或红团伴星的$\sim$ 500宽联星样本中,巨星的视RV平均比主序星低$0.49 \pm 0.02 \,\, \rm km\,s^{-1}$。这主要归因于巨星较弱的引力场,并且与广义相对论的预期值相当吻合。
2022-06-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Gravitationally Lensed Quasars in Gaia: I. Resolving Small-Separation Lenses
盖亚的特殊分辨率(FWHM $\sim$ 0.1 $^{\prime\prime}$)允许识别和编目的引力透镜类星体的多个图像。我们调查了SDSS足迹中的49个已知透镜类星体的样本,图像分离小于2 $^{\prime\prime}$,并发现在第一次盖亚数据发布中检测到8个具有多个组件。在41个单一的盖亚探测的情况下,我们通常能够区分这些透镜类星体从单一的类星体时,比较盖亚通量和位置测量的泛星和SDSS。这是因为这些透镜类星体的多个图像通常在地面成像中混合,因此测量总通量和通量加权质心,这可能与盖亚探测到的单个组件的通量和质心显著不同。我们通过泛星格里兹测光的经验拟合的宽光学盖亚带通值使用孤立的类星体的样本进行比较的通量。位置偏移是根据重新校准的天体测量SDSS星表计算的。应用通量和质心差准则对光谱学证实的类星体进行研究,发现了4个新的亚弧秒分离透镜类星体候选者,它们在CFHT或HSC数据中有两个颜色相似的不同分量。我们的方法基于单一的盖亚探测,可用于识别$\sim$ 1400透镜类星体的图像分离以上0.5 $^{\prime\prime}$,预计只有一个图像足够明亮的盖亚检测。
2017-09-26 astro-ph.GA
Dark Photon Dark Matter and Low-Frequency Gravitational Wave Detection with Gaia-like Astrometry
本研究针对天体测量巡天在低频段探测能力下降的问题,提出线性背景扣除方案,相比传统二次扣除在低于6×10⁻⁹Hz频段更具优势,可将类盖亚实验对暗光子暗物质和低频引力波的排除限提升一个数量级以上。
2024-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Quasar clustering and duty cycle measurements at $0\leq z\leq 4$ with the Gaia-unWISE Catalog
利用Gaia-unWISE目录测量0≤z≤4的类星体聚类和duty cycle,发现类星体聚类强度随红移单调上升,寿命和宿主暗物质晕质量保持稳定。
2025-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. III. A systematic blind search for new lensed systems
目标:在这项工作中,我们的目标是提供一个可靠的引力透镜(GL)候选人的基础上,在整个盖亚数据发布2(盖亚DR2)进行搜索。我们还表明,来自盖亚卫星的唯一天体测量和测光信息为监督学习方法提供了足够的见解,可以自动识别GL候选者,其效率与基于图像处理的方法相当。研究方法:我们模拟了106,623,188个由两个以上图像组成的透镜系统,基于在存在外部剪切的情况下表征非奇异等温椭球透镜模型的规则参数网格。这些模拟被用作训练和测试我们的监督学习模型的输入,该模型由极端随机树组成。后者最终用于为2,129,659个天体集群中的每个集群分配一个判别值,该判别值反映了我们的模拟与每个集群的观测相对位置和通量相匹配的能力。一旦补充了额外的约束条件,这些判别值允许我们从聚类列表中识别GL候选。结果如下:我们报告发现了15个新的四重成像透镜候选者,角间距小于6”,并通过恢复13个已知的四重成像系统中的12个来评估我们方法的性能,这些系统的所有组件都在Gaia DR 2中检测到,偶然的星团作为透镜系统的错误分类率低于1%。类似地,我们的方法关于四重成像系统的识别能力,其中在盖亚DR2中检测到三个图像,通过恢复13个已知的四重成像系统中的10个来评估,其中一个构成图像被丢弃。相关的误分类率在5.8%到20%之间变化,这取决于我们决定删除的图像。
2019-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. VIII. A radio census of lensed systems
本研究利用ATCA和VLA射电观测对24个引力透镜类星体进行普查,探测到多个系统的射电辐射和透镜图像,扩展了透镜射电类星体样本,证明高分辨率射电成像用于群体研究的可行性。
2023-11-14 astro-ph.GA
Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. VII. XMM-Newton Observations of Lensed Quasars
我们目前的XMM牛顿X射线观测的9个确认透镜类星体在$1 \lesssim z \lesssim 3$确定的盖亚引力透镜计划。强探测到8个系统,通量为0.3- 8.0 keV $F_{0.3-8.0} \gtrsim 5 \times 10^{-14}\ {\rm erg}\ {\rm cm}^{-2}\ {\rm s}^{-1}$。用吸收的幂律模型化X射线谱,我们得到了8个类星体的幂律光子指数和2- 10 keV的光度。除了提出样本性质为更大的类星体人口的研究和用于规划未来的焦散交叉事件,我们还确定了三个类星体的利益:类星体,显示从以前的ROSAT观测通量变化的证据,最紧密分离的个人透镜源解决XMM-牛顿,和一个X射线最明亮的类星体已知在$z>3$。这些来源代表SRG/eROSITA将启用的发现提示。
2021-09-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring Galactic open clusters with Gaia I. An examination in the first kiloparsec
本研究利用Gaia DR3和HDBSCAN算法,在1 kpc内识别出370个疏散星团的成员星并估计其物理参数,相比DR2多发现约40%恒星,显著提升了成员星表精度。
2024-07-12 astro-ph.GA
Halo Substructure in the SDSS-Gaia Catalogue : Streams and Clumps
我们使用SDSS-Gaia目录来识别六个新的晕子结构。SDSS-Gaia是一个天体测量星表,利用SDSS第9版数据为Gaia源星表中的天体提供第一历元测光。我们使用一个版本的目录包含$245\,316$恒星的所有相空间坐标在日心距离$\sim 10$千秒差距。我们设计了一种方法来评估晕子结构的速度空间中的聚类的基础上的意义。两个最重要的结构是已经经历相当大的相混合的流(S1,具有94个成员)和运动学冷流(S2,具有61个成员)的多个缠绕。S1的成员星的位置中值为($X,Y,Z$)=($8.12, -0.22, 2.75$)kpc,金属丰度中值为[Fe/H] $= -1.78$。S2恒星的中位坐标为($X,Y,Z$)=($8.66, 0.30, 0.77$)kpc,中位金属丰度为[Fe/H] $= -1.91$。它们位于速度空间中,靠近Helmi等人(1999)报道的流中的一些恒星。通过建模,我们估计这两种结构都有维里质量为$\approx 10^{10} M_\odot$和下降时间为$\gtrsim 9$ Gyr ago的祖细胞。使用丰度匹配,这些对应于$10^6$和$10^7 M_\odot$之间的恒星质量。这些质量比通过质量-金属丰度关系推断的质量稍大5到15倍。此外,我们确定了两个进一步的子结构(S3和S4,55和40名成员)和两个集群或移动组(C1和C2,24和12)成员。…
2017-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Improving the light curves of gravitationally lensed quasars with Gaia proper motion data
本文提出利用Gaia DR3自行数据改进引力透镜类星体长时间监测中的差异图像分析,通过自行改正实现精确图像对齐和位置确定,并在三个类星体的光变曲线中验证了方法的有效性。
2024-01-18 astro-ph.GA
A census of $ρ$ Oph candidate members from Gaia DR2
蛇夫座星云复合体是研究恒星和原行星盘演化早期阶段的最佳实验室之一。盖亚数据发布2中包含的大量精确的天体测量数据可以用来更新蛇夫座成员候选人的普查。我们试图找到潜在的蛇夫座的新成员,并确定那些被环绕的圆盘。我们构建了一个控制样本组成的188个真正的蛇夫座成员。以该样本为参考,我们将三种不同的基于密度的机器学习聚类算法(DBSCAN,OPTICS和HDBSCAN)应用于以蛇夫座云为中心的盖亚目录中的样本。在三维笛卡尔空间定义的五个天体测量维度和自行在赤经和赤经上进行聚类分析。这三个聚类算法系统地确定一组类似的候选成员在一个主集群与天体测量性质与控制样本一致。OPTICS和HDBSCAN算法灵活性的增加使这些方法能够识别辅助集群。我们构建了一个共同的样本,包含391个成员候选人,其中包括166个新的对象,尚未在文献中讨论。通过将盖亚数据与2MASS和WISE测光相结合,我们为48个对象的子集建立了从0.5到$22\microm$的光谱能量分布,共发现了41个圆盘,包括11个II类和1个III类新圆盘。基于密度的聚类算法是一种很有前途的工具,以确定候选成员的恒星形成区在大型天体测量数据库。如果得到确认,在这项工作中讨论的候选成员将代表目前蛇夫座人口普查的大约40%的增量。
2019-05-13 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. V. Doubly-imaged QSOs discovered from entropy and wavelets
多重成像引力透镜类星体的发现是许多天文学和宇宙学研究的基础。然而,由于需要高角分辨率的天体测量、多波长光度测量和光谱数据,这些天体是罕见的,难以发现。这使得已知系统的数量仅限于几百个物体。我们的目标是减少角分辨率的限制,并发现多重成像类星体候选人使用新的候选人选择原则的基础上,未解决的光度时间序列和地面的图像从公共调查。我们选择的候选人多成像类星体的基础上计算的低水平的熵从卡塔利娜未解决的光度时间序列或欧几里得相似性,以已知的镜头在一个空间中定义的小波功率谱的泛星DR 2或DECaLS DR 7图像,结合多个{ \it盖亚} DR 2源或大天体测量误差和监督和无监督学习方法。然后,我们用Palomar Hale,Esk-I和ESO/NTT望远镜在光谱上确认了一些候选者。在这里,我们报告的发现和确认的七个双重成像类星体和一个可能的双重类星体。这证明了将空间天体测量(即使无法解决)与低空间分辨率光度时间序列和/或低空间分辨率多波段成像相结合以发现多重成像透镜类星体的潜力。
2019-12-19 astro-ph.GA astro-ph.IM
Gaia GraL: Gaia gravitational lens systems IX. Using XGBoost to explore the Gaia Focused Product Release GravLens catalogue
本研究提出基于 XGBoost 的监督学习方法,利用 EAGLE 模拟数据训练,在 Gaia FPR GravLens 星表中自动识别类星体四像强引力透镜,取得了高准确率并筛选出 1127 个候选体。
2025-04-04 astro-ph.GA
The Gravitational Force Field of the Galaxy Measured From the Kinematics of RR Lyrae in Gaia
从15651 RR天琴座在盖亚DR2准确自行的样本,我们测量的方位角平均运动的内部恒星晕之间的1.5千秒差距和20千秒差距从银河系中心。我们发现,他们的运动是强烈的径向各向异性,和他们的速度椭球几乎球形对齐在这个体积。只有在$\lesssim$ 5 kpc的内部区域,各向异性才显著下降(但仍为$β>$ 0.25),速度椭球体向圆柱形排列倾斜。在内部区域,我们的样本晕星旋转高达50公里秒$^{-1}$,这可能反映了银河系的早期历史,虽然也有显着的角动量交换与银河系酒吧在这些半径。随后,我们应用Jeans方程的这些运动学测量,以非参数化地推断在这个体积的方位角平均引力加速度场,并通过删除重子物质的贡献,测量的贡献从暗物质。我们发现,暗物质的引力势是近球形的平均扁平$q_Φ=$ 1.01 $\pm$ 0.06之间的5 kpc和20 kpc,并通过拟合参数椭球密度分布的加速度场,我们测量的扁平的暗物质晕在这些半径为$q_ρ=$ 1.00 $\pm$ 0.09。
2019-03-05 astro-ph.GA
Clustering of low mass stars around Herbig Be star IL Cep -- Evidence of "Rocket Effect" using Gaia EDR3 ?
研究了早型Herbig Be星IL Cep的形成、运动学演化及其环境。这颗年轻的恒星是Cep OB 3星协的成员,距离为798 $\pm$ 9 pc,并有一个与之相伴的“空洞”,我们发现与IL Cep星协的B 0 V星HD 216658位于空洞的中心。通过对HD 216658产生的各种压力分量的评估,确定该恒星能够产生空腔。通过对{ \textit Gaia} EDR 3天体测量的分析,我们识别出了79颗半径为2 pc的IL Cep同向运动恒星。横向速度分析表明,它们分别属于与IL Cep和HD 216658相关的两个不同的星群。进一步的分析证实,IL Cep星群中的所有恒星大多是同时代的($\sim$ 0.1百万年)。红外测光显示,在共同运动的恒星中有26个II类天体。没有拱盘的恒星(III类)占所有同向运动恒星的65%。利用IPHAS H $α$窄带测光,在同向运动的恒星中发现了9个强H $α$发射候选者。对氢柱密度图的树状图分析确定了IL Cep周围膨胀空腔上的11个分子团结构,使其成为活跃的恒星形成区域。讨论了HD 216658的“火箭效应”导致的IL Cep星群的形成。
2021-07-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
Mapping the Galactic disk with the LAMOST and Gaia Red clump sample. VI: An evidence for the long lived non-steady warp of non-gravitational scenarios
结合LAMOST DR 4和Gaia DR 2普通红团簇星的年龄和自行,我们用一个简单的模型分析了不依赖于任何假设的恒星翘曲幅度的演化。不同星族的最大翘曲盘高度随银心距的增大而增大,并与年龄有关:年轻恒星星族的翘曲特征比老星族强,翘曲振幅$γ({\rm age})$随年龄减小,其一阶导数$\dotγ ({\rm age})$不等于零.节点线方位角$ϕ_w$稳定在$-$ 5 °,没有明显的时间演化,这很好地证实了前人的一些工作。所有这些自洽的证据都支持我们的银河系弯曲应该是一个长期存在的,但非稳定的结构,而不是一个短暂的,这是支持弯曲是起源于气体落入磁盘或其他假设,认为弯曲主要影响到气体,因此年轻的人口跟踪气体比老的更强。换句话说,银河系翘曲是由盘模型上的非引力相互作用引起的。
2020-05-14 astro-ph.GA
Identification of Outer Galaxy Cluster Members Using Gaia DR3 and Multidimensional Simulation
本研究提出结合 HDBSCAN-MC 算法与 GOLDFIST 模拟的新方法,利用 Gaia DR3 天体测量数据解决外银河系年轻恒星体星团成员星识别中的不确定性问题,成功发现新成员星并验证了距离估计的准确性。
2025-07-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Disruption of Hierarchical Clustering in the Vela OB2 Complex and the Cluster Pair Collinder 135 and UBC7 with Gaia EDR3: Evidence of Supernova Quenching
我们使用神经网络机器学习算法StarGO识别Vela OB2复合体和集群对Collinder 135和UBC 7与Gaia EDR3中的分层结构。在船帆座OB2中解开了五个二级子结构,它们被称为Huluwa 1(Gamma Velorum),Huluwa 2,Huluwa 3,Huluwa 4和Huluwa 5。这是第一次,Colinder 135和UBC 7同时被识别为该对的组成集群,人工干预最少。我们提出了一个替代方案,葫芦娃1 - 5起源于连续的恒星形成。年龄在1000万年到2200万年之间的老星团葫芦娃1 - 3产生了恒星反馈,引起了湍流,促进了更老一代的葫芦娃4 - 5(7 - 2000万年)的形成。位于船帆座IRAS壳层内的超新星爆炸使葫芦娃4 - 5的恒星形成停止,并迅速将星团中剩余的气体排出。这导致了整个壳体的整体质量分层,这一点通过回归不连续性方法得到了证实。壳层下边缘的恒星质量比上边缘的大$0.32\pm0.14$ $\rm M_\odot$。在质量最低的葫芦洼5号星系团中观察到了局部的星系团尺度的质量分离。葫芦洼1 - 5(船帆座OB2)正在经历显著的膨胀,而星团对则遭受适度的膨胀。速度频散表明,船帆座OB2中的5个星团(包括葫芦洼1A和葫芦洼1B)与星团对都是相互监督的,并且正在经历分裂,葫芦洼1A和葫芦洼1B可能是一个同时代的年轻星团对。N体模拟预测船帆座…
2021-09-06 astro-ph.GA
Chasing Accreted Structures within Gaia DR2 using Deep Learning
在以前的工作中,我们开发了一个深度神经网络分类器,它只依赖于相空间信息来获得基于盖亚(DR2)第二次数据发布的吸积星目录。在本文中,我们采用两种聚类算法来识别速度子结构在这个目录。我们专注于恒星的视线速度测量的范围内的银河中心半径$r \in [6.5, 9.5]$千秒差距和垂直距离$|z| < 3$千秒差距的子集。已知的结构,如盖亚,土卫二和海尔米流被确定。最大的未知结构Nyx是一个巨大的星流,由至少90颗恒星组成。这项研究展示了机器学习方法的强大功能,不仅成功识别了已知特征,还发现了新的运动学结构,可能揭示了银河系的合并历史。
2022-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star cluster formation and some implications for GAIA
恒星的形成在空间和时间相关的恒星形成事件(CSFEs)和这些“嵌入集群”内的动力学过程中留下的印记,在恒星星族在银河系领域。这种印记是相空间(例如引力束缚的星团,潮汐流),恒星的双星性质和幸存星团中现今恒星质量函数的相关性。动力学过程包括大质量恒星从星团核心的驱逐,由于残余气体驱逐和能量均分驱动的恒星从星团蒸发导致暗星团和周转超密度冷运动流的CSFEs的破坏。这种相空间结构在银河系(MW)领域的性质取决于有效引力势的MW。GAIA数据将显著地限制所有这些方面,并且将特别地通过冷流的性质对引力动力学产生影响,并且通过对气体排出过程的约束对恒星形成产生影响,所述气体排出过程是通过必须与每个CSFE相关联的膨胀的未结合的种群。
2011-11-29 astro-ph.GA
A sextet of clusters in the Vela OB2 region revealed by Gaia
使用盖亚DR 2数据,结合来自AD-HOC调查的OmegaCAM地基光学测光,以及ESO-Gaia的详细径向速度测量,我们详细分析了Wolf-Rayet恒星$γ^2$ Vel周围的10 x5度区域,包括以前已知的星团Gamma Vel和NGC 2547。使用聚类分析,考虑位置,自行和视差,我们发现6个集群或协会-其中4个出现新的。对这些星团的色星等图的分析表明,其中4个星团是在1000万年前由同一分子云共同形成的,而NGC 2547则是在3000万年前与新发现的星团一起形成的。这项研究显示了盖亚为研究年轻的星团提供的令人难以置信的丰富数据。
2018-07-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Stellar clustering and the kinematics of stars around Collinder 121 using Gaia DR3
本研究利用 Gaia DR3 数据和 HDBSCAN 算法重新分析了 Collinder 121 周围区域,发现 Cr 121 与 CMa OB2 可能是同一星团,揭示了 OB 恒星群的子群结构与运动学相干性。
2023-06-14 astro-ph.GA physics.space-ph
Spatial distribution and clustering properties of the young stellar populations in the Carina Nebula complex and Car OB1
本研究利用Gaia DR3数据系统分析了Car OB1协中年轻恒星的空间分布与成团特性,通过DBSCAN算法发现15个星团并确认了604颗新的大质量恒星候选体,揭示了该协的整体膨胀演化历史,表明其为银河系已知最大质量的恒星形成复合体。
2025-02-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Gaia-ESO Survey: Chemical tagging in the thin disk. Open clusters blindly recovered in the elemental abundance space
恒星的化学组成提供了其形成环境的化石信息。在这个前提下,应该可以使用化学丰度来标记在同一恒星协会内形成的恒星。这种被称为化学标记的想法并没有产生预期的结果,特别是在薄圆盘内,开放的星团具有难以解开的化学模式。这项研究的最终目标是探索化学标记的可行性内薄盘人口使用高质量的数据从一个控制样本的恒星。我们还旨在改进现有的化学标记技术,并在元素丰度空间中的聚类分析的不同策略提供指导。在这里,我们开发的第一个盲搜索的疏散星团的成员,通过聚类分析的元素丰度空间使用的OPTICS算法应用于数据的盖亚-ESO调查。首先,我们评估不同的分析策略,确定哪些更有效。其次,我们将这些方法应用到一个数据集,包括场星和疏散星团试图尽可能多的疏散星团的盲恢复。我们展示了数据分析的具体策略如何改善最终结果。具体来说,我们证明了疏散星团可以更有效地恢复与曼哈顿度量和空间的尺寸是精心挑选的。使用这些(和其他)处方,我们能够恢复隐藏在我们的数据集中的疏散星团,并找到这些恒星协会的新成员。我们的结果表明,有机会恢复疏散星团的成员,通过聚类分析的元素丰度空间。据推测,随着更高质量的数据和更复杂的聚类算法,化学标记的性能将进一步提高。
2022-03-28 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
Inferring the Galactic potential with Gaia and friends: synergies with other surveys
在未来十年,盖亚卫星将精确测量星系晕中数百万颗恒星的位置和速度,包括许多潮汐流中的恒星。这些流,由银河系(MW)的卫星星系的分层吸积的产品,可以用来推断银河系的引力势由于其初始的紧凑性相空间。观测计划将盖亚的径向速度(RV)测量扩展到微弱的恒星,并确定流中与天琴座RR(RRLe)的精确距离,这将进一步扩展盖亚运动学目录的能力,以描述大银河系中心距离下MW的潜力。在这项工作中,我探索的影响,这些额外的数据的能力,以适应潜在的行动聚类的方法,统计上最大限度地提高信息含量(块状)的潮汐流的行动空间,消除了需要确定流成员为个别明星。使用模拟晕在一个玩具球的潜力,更新后的发射误差模型盖亚,RV和距离误差的示踪剂的估计要跟进,我表明,结合任何形式的额外信息与盖亚目录大大减少了偏见,在确定的尺度半径和总质量的银河系,相比,单独使用盖亚数据。
2016-01-04 astro-ph.GA
Trials and Tribulations of Chemodynamical Tagging: Investigating the Recovery of Open Clusters in the Gaia DR3-GALAH DR4 Catalog
本研究结合Gaia DR3动力学数据与GALAH DR4化学数据,通过bootstrap分析评估轨道分量与化学丰度组合在HBDSCAN中的星团恢复效果,发现动力学参数恢复率最高但整体仍低,添加金属丰度等筛选可略微提升效率。
2025-04-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
On the identification of merger debris in the {\it Gaia} Era
我们模拟银河系恒星晕的形成,通过吸积的卫星星系到一个时间依赖的半宇宙星系势。我们的目标是以接近{ \it盖亚}任务可能的方式来表征这些吸积事件留下的子结构。我们已经创建了一个合成的{ \it盖亚}太阳邻域目录,通过卷积从我们被破坏的卫星的恒星粒子的6D相空间坐标与{ \it盖亚}测量误差的最新估计,并包括由于银河系盘和凸起的现实背景污染。我们发现,即使在考虑了预期的观测误差后,所得到的相空间也充满了子结构。我们能够成功地隔离大约50%的不同的卫星有助于'太阳邻居'通过应用能量角动量空间的均值漂移聚类算法。此外,傅立叶分析的轨道频率的空间,使我们能够获得准确的时间估计,因为吸积约30%的回收卫星。
2010-04-28 astro-ph.GA
The origin and fate of the Gaia phase-space snail
盖亚蜗牛是太阳附近恒星在银河系中平面垂直的位置和速度分布中的螺旋特征。蜗牛可能是由于在遥远的过去扰动圆盘的引力扰动的相位混合而产生的。最常见的假设是,最强烈的扰动来自人马座矮星系靠近太阳附近的通道。在本文中,我们调查的替代假设,蜗牛是由许多小的扰动,而不是一个大的,也就是说,高斯噪声的引力势。可能大部分噪音是由于暗物质晕中的子结构。我们表明,这一假设自然再现的蜗牛的大部分属性。特别是它正确地预测,没有自由参数,蜗牛的表观年龄将是$ \sim 0.5$ Gyr。这个模型的一个重要组成部分是,太阳附近的任何蜗牛状特征,无论其原因如何,都会被时间尺度$\lesssim 1$ Gyr上的巨大分子云或其他小尺度结构的散射所抹去。
2022-12-22 astro-ph.GA
Identifying Stellar Streams in Gaia DR2 with Data Mining Techniques
来自被捕获的矮星系和溶解的球状星团的恒星流可以通过它们轨道参数的相似性来识别,这一事实在恒星流空间分散之后很久仍然是正确的。我们计算了44855颗恒星的运动积分,距离太阳4千秒差距,在盖亚DR 2目录中有完整和准确的6D相空间位置。然后,我们应用一种新的数据挖掘,数值和统计技术相结合,寻找恒星流。该过程返回七个高置信度流(包括四个先前未知的流),所有这些流在运动空间的积分中显示紧密聚类。色幅图表明,这些流是相对简单,老,金属贫人口。运动学和颜色大小属性的综合评估表明,以前未被发现的流是盖亚-土卫二祖先的碎片。该项目的成功证明了数据挖掘技术在探索大型数据集方面的有用性。
2019-12-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
A self-consistent dynamical model of the Milky Way disc adjusted to Gaia data
本文介绍了如何通过拟合银河系的引力势的恒星运动学和密度从盖亚数据可以得到一个自洽的动力学模型。利用贝桑松星系模型,我们推导出一个潜在的和盘恒星分布函数计算的基础上的三个积分的运动模型固定恒星盘。引力势和恒星分布函数建立自洽,然后调整,以符合从盖亚观测获得的运动学和密度分布。一个马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)是用来适应盖亚视差和自行分布的动力学模型的自由参数。拟合是在几组盖亚eDR 3数据上完成的,这些数据广泛分布在不同的纬度和纬度。我们能够确定速度频散椭球和它的倾斜为不同年龄的子组件,都随R和z。密度定律和它们的径向尺度长度,薄和厚盘人口也得到自洽。这个新模型有一些有趣的特征,比如一个向外张开的薄圆盘。厚光盘被发现提出非常独特的特点,从旧的薄光盘,无论是在密度和运动学。这很好地支持了这样的想法,薄和厚光盘形成在不同的情况下,密度和运动学之间的过渡被发现是突然的。暗物质晕被证明是近球形的。我们还导出了太阳运动为(10.79 $\pm$ 0.56,11.06 $\pm$ 0.94,7.66 $\pm$ 0.43)km/s,与最近的研究结果很好地吻合。由此产生的完全自洽的引力势,仍然是轴对称的,是银河系中光滑质量分布的一个很好的近似,可以用于进一步的研究,包括计算我们银河系中真实恒星的轨道。
2022-09-13 astro-ph.GA
Two-point correlation function studies for the Milky Way: discovery of spatial clustering from disk excitations and substructure
我们引入一个两粒子关联函数(2 PCF)的银河系,构造探测空间相关性在正交方向的恒星盘在银河系柱坐标的$R$,$ϕ$,和$z$。我们使用这个新的工具来探测银河系的结构和动力学,使用精心挑选的一组太阳附近的恒星($d \lesssim 3\, \rm kpc$)从盖亚数据发布2,我们以前雇用的研究轴对称破缺的恒星数量计数。我们进行了额外的,广泛的测试,与参考数值模拟相比,以确保我们对可能混淆的系统效应的控制。假设轴对称或南北对称,我们把这个数据集分为两个名义上对称的部门和建设的2 PCF,在Landy-Szalay估计的方式,从盖亚数据。在这样做的时候,工作以及远离中平面区域中的螺旋臂出现,我们已经发现了不同的破坏模式的2 PCF在其正交方向,从而建立了存在的相关性恒星数计数在次千秒差距的长度尺度为第一次。特别是,我们观察到广泛的波动结构的振幅大大超过我们估计,如果系统处于稳定状态。我们研究了这些模式在整个银河系盘的变化,并增加$|z|$,我们展示了我们的结果如何补充其他观测的非稳态效应附近的太阳,如垂直不对称的恒星数量计数和盖亚蜗牛。
2022-12-07 astro-ph.GA
Gaia Stellar Kinematics in the Head of the Orion A Cloud: Runaway Stellar Groups and Gravitational Infall
这项工作扩展了以前对猎户座A云头部年轻恒星的运动学研究(OMC-1/2/3/4/5)。它是基于大量的红外线,光学和X射线选择前主序星与可靠的径向速度和盖亚派生的恒星松弛和自行样本。恒星运动群被确定为假设他们模仿他们的父母气体的运动。有几个星系群被发现具有特殊的运动学:NGC 1977星团和扩展猎户座星云(EON)腔中的两个恒星群在离开它们的出生地时被捕获。NGC 1977的异常运动可能是由全球等级云坍缩、大质量Ori OB 1ab星的反馈、超音速湍流、云-云碰撞和/或弹弓效应引起的,前两种模型是我们所倾向的。由于附近OB星的小规模“火箭效应”,EON群可能继承了其母云的异常运动。我们还确定了猎户座A以东和以西的稀疏恒星群,这些恒星群正在从中心区域漂移,可能是猎户座星云团的一个缓慢膨胀的光环。我们证实了先前报道的结果,不同的视线距离的云的头部与相关的气体速度的差异的不同部分。恒星运动学的三维电影显示了OMC-1中恒星群的收缩和OMC-123恒星的整体收缩。总的来说,猎户座A区的头部表现出复杂的运动与理论模型相一致,涉及层次引力坍缩(可能是湍流)与OB恒星反馈的云。
2019-05-24 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Reduced Proper Motion selected halo: methods and description of the catalogue
盖亚任务提供了有史以来最大的银河系天体测量图。用它来绘制星系晕有助于解开它的合并历史。在盖亚DR 2中识别晕星需要特殊的方法,因为这样的恒星通常更远,更稀少。基于盖亚光度学和自行,我们应用约化自行(RPM)方法识别晕主序星。利用这类恒星的颜色-绝对星等关系,我们计算光度距离。我们的选择结果在一组$\sim10^7$暂定主序星晕与典型的距离不确定性的$7\%$和速度的中位数误差为20公里/秒。我们样本的中位距离为$\sim 4.4$ kpc,最暗的恒星位于$\sim 16$ kpc。在我们的样本中,恒星的空间分布是集中的。对天空中恒星的平均速度的目视检查揭示了大规模的图案以及GD-1流的清晰印记和杰赫勒姆流和莱普特流的初步暗示。不完整性和选择效应限制了我们可靠地解释模式以及识别新的子结构的能力。我们通过将样本恒星的视线速度设为零来定义伪速度空间。在这个空间中,我们恢复了几个已知的结构,如盖亚-土卫二的足迹(即盖亚香肠)以及海尔米流和其他一些逆行的子结构(红杉,Thamnos)。我们发现,两点速度关联函数揭示了显着的聚类尺度小于100公里/秒,类似的幅度发现的6D盖亚晕样本。这种聚类表明附近主要是相混合的流的存在。
2021-11-24 astro-ph.GA
The formation of Gaia BH3
本研究通过N体模拟确定盖亚BH3最可能形成于前身星团中恒星双星的多次动力学相互作用,而非准孤立演化,填补了银河系与河外黑洞间的空白。
2025-10-08 astro-ph.GA
Statistical analysis of the gravitational anomaly in {\it Gaia} wide binaries
本研究构建了适用于小样本纯净宽双星的统计框架以检验引力修正,应用于Gaia DR3数据后发现低加速度区引力行为偏离牛顿力学,更符合MOND AQUAL预测。
2023-11-05 astro-ph.GA
Comparison of the Orbital Properties of the Milky Way Globular Clusters from the Data of the Gaia DR2 and EDR3 Catalogs
我们提供了152个球状星团的轨道参数的新值,这些参数是使用从盖亚EDR 3目录数据获得的新的平均自行计算的。轨道被集成5 Gyr回在轴对称的三分量的潜力与球形凸起,磁盘组件,和球形暗晕的Navarro-Frenk-White形式,我们使用的旋转曲线与大的银河系中心的距离高达200千秒差距的对象进行了改进。所获得的轨道参数进行了比较的轨道参数的相同的球状星团计算之前在相同的重力位使用自行盖亚DR 2目录数据。确定了轨道发生重大变化的物体。
2021-08-19 astro-ph.GA
A new method for unveiling Open Clusters in Gaia: new nearby Open Clusters confirmed by DR2
盖亚数据发布2(Gaia DR 2)的发布开启了天文学的新时代。它包括超过$1.3$亿个来源的精确天体测量数据(位置、自行和视差),其中大部分是恒星。为了分析如此大量的新数据,必须使用数据挖掘技术和机器学习算法。寻找疏散星团是一个应用这些技术的很好的例子。疏散星团是一组一起诞生和运动的恒星,位于盘状星云中。我们的目标是开发一种方法来自动探索数据空间,需要最少的人工干预。我们探讨了基于密度的聚类算法,DBSCAN,发现集群的数据与监督学习方法,如人工神经网络(ANN),自动区分真正的疏散星团和统计集群的性能。这种方法的发展和实施的$5$ -维空间($l$,$b$,$\varpi$,$μ_{α^*}$,$μ_δ$)的Tycho-Gaia天体测量解决方案(TGAS)的数据,和后验验证使用盖亚DR 2数据,导致一组新的附近的疏散星团的建议。我们已经开发了一种方法来找到天体测量数据中的OC,旨在应用于完整的盖亚DR 2档案。
2018-06-12 astro-ph.GA
Weighing the Galactic disk in sub-regions of the solar neighbourhood using Gaia DR2
我们推断银河系盘的引力势分析相空间密度的120个恒星样本在40个空间上独立的子区域的太阳附近,使用盖亚的第二次数据发布(DR 2),以量化空间依赖的系统效应,这种类型的测量偏差。在贝叶斯分层模型的框架下,在稳态假设下推断引力势。我们对恒星示踪剂的三维速度分布进行了联合拟合,同时充分考虑了所有恒星的天体测量不确定性。推断的引力势进行比较,后推断,重子物质和晕暗物质组件的模型。我们在所有40个空间上分离的子区域中看到了一个意想不到但明确的趋势:与重子模型推导出的引力势相比,在银河系中平面附近(<60 pc),推断出的引力势明显更陡,但在更大的距离(~400 pc),两者吻合得很好。推断的潜力意味着总的物质密度分布是高度集中的银河系中平面和衰减迅速与高度。除此之外,恒星样本之间存在差异,这意味着空间相关的系统效应,至少部分地解释了相空间分布中的子结构。就物质密度分布而言,在更高的高度上推断出的非常低的物质密度与观测到的恒星盘的尺度高度和物质分布不一致,这不能用误解的冷气体或其他隐藏质量的密度来解释。我们的解释是,这些结果必须由一个随时间变化的相空间结构,可能是呼吸模式,这是大到足以影响所有恒星样本以同样的方式偏置。
2020-12-03 astro-ph.GA
Variability in hot sub-luminous stars and binaries: Machine-learning analysis of Gaia DR3 multi-epoch photometry
本研究利用Gaia DR3和TESS测光数据,结合t-SNE和UMAP降维算法对1,576颗热亚矮星变星进行聚类分析,成功识别出193颗新变星和152个新CV候选体,为大规模恒星变星分类提供了高效方法。
2025-01-27 astro-ph.GA astro-ph.SR
Galactic Clustering Under Power-law Modified Newtonian Potential
我们估计星系集群下修改的引力势。特别是,由于幂律和宇宙学常数项,引力势能发生了变化。我们导出了在这种修正的引力势下相互作用的星系系统的正则配分函数。此外,我们还计算了系统的各种物理状态方程。为了强调修正对系统热力学的影响,我们进行了对比分析。有趣的是,化学量的修改仅嵌入在聚类参数中。
2021-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Tides from the cloud can induce the fast disruption of star clusters and offer an explanation for Gaia strings
本研究解析证明冷分子云潮汐力可在几百万年内使星团尺寸增大10倍,形成棒状结构,为Gaia弦现象提供解释。
2025-10-10 astro-ph.GA
Clustering dark energy imprints on cosmological observables of the gravitational field
本文使用N体代码“$k$-evolution”研究聚集暗能量对ISW-RS效应、弱引力透镜等引力场宇宙学观测量的影响,发现ISW-RS信号是约束暗能量聚集特性最具前景的探针。
2023-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Extraction of globular clusters members with Gaia DR2 astrometry
在这项工作中,我们提出了一种方法来确定可能的成员的球状星团使用数据从盖亚DR 2。该方法包括两个阶段:第一个基于聚类算法,和第二个基于不同的自行恒星的投影空间分布的分析。为了证实该方法提取的星团成员与实际的球状星团相对应,对星团的空间分布、自行矢量点图和色星等图进行了分析。我们应用开发的方法对八个星系团:NGC 1261,NGC 3201,NGC 6139,NGC 6205,NGC 6362,NGC 6397,NGC 6712和Palomar 13;我们显示了提取的成员数,从他们得出的平均自行,最后我们与其他作者比较我们的结果。为了分析提取方法的效率,我们执行的完整性和提取的成员的污染程度的估计。
2019-07-04 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR
A multi-messenger study of the Milky Way's stellar disc and bulge with LISA, Gaia and LSST
即将到来的LISA任务提供了通过银河系双星的引力波辐射研究银河系的独特机会。在各种银河系引力波源中,LISA有望单独解析来自$\sim 10^5$超紧凑双白矮星(DWD)双星的信号。LISA探测到的DWD将分布在整个银河系,包括电磁观测难以到达的区域,如银河系圆盘的内部,凸起和更远的地方。我们定量地表明,大量的DWD检测将使我们能够使用这些系统作为示踪剂的银河系的潜力。我们证明,密度轮廓的DWDs检测LISA可以提供的重子组件的标度长度参数,既准确又精确的约束,与百分之几到$10$百分之水平的统计误差。此外,发现LISA样品足以通过良好地覆盖圆盘到足够大的半径来解开不同(常用)圆盘轮廓之间的缠结。最后,通过电磁波和引力波辐射可以探测到高达$\sim 80$的DWD。这使得多信使天文学与DWD二进制,并允许一个提取其物理特性使用两个探头。我们表明,拟合银河系的旋转曲线构造的距离推断引力波{ \it和}自行光学观测产生一个独特的和有竞争力的估计的隆起质量。相反,恒星盘质量的可靠结果取决于对暗物质含量的了解。
2019-02-24 astro-ph.GA gr-qc
How Gaia sheds light on the Milky Way star cluster population
本文综述了盖亚任务凭借高精度天体测量数据如何革新银河系疏散星团的发现、普查、结构研究及动力学演化分析,并总结了星团探测与年龄估计技术的最新进展。
2024-06-05 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Gaia astrometric view of the open clusters Pleiades, Praesepe and Blanco 1
利用Gaia DR3,结合贝叶斯自行模型与DBSCAN无监督聚类,识别并交叉匹配Pleiades、Praesepe和Blanco 1的成员星,更新其运动学、结构、年龄及金属丰度参数。
2023-03-31 astro-ph.GA
Testing dark matter and geometry sustained circular velocities in the Milky Way with Gaia DR2
盘状星系平坦的自转曲线是周围存在大量暗物质的主要证据。尽管很难确定暗物质对银河系总质量密度的贡献,但恒星运动学作为引力势的示踪剂,是测量不同物质组分的最可靠的观测方法。这项工作测试的MW旋转曲线的平坦度与一个简单的广义相对论模型适合代表一个磁盘的几何形状作为一个固定的轴对称尘埃度量在一个足够大的距离从中心体。从盖亚DR2数据中精心挑选的盘星样本中获得了前所未有的精确度。然后,我们拟合这些速度的经典,即包括一个暗物质晕,旋转曲线模型和一个相对论的模拟,从爱因斯坦方程的解决方案。GR兼容MW旋转曲线模型的结果与其最先进的DM模拟物在统计学上无法区分。这支持了我们的假设,即一个静止的、轴对称的星系尺度的度规可以“填补”只有重子的银河系中的空白,暗示着恒星轨道沿着背景几何被拖曳。根据爱因斯坦理论,我们证实了几何是引力的一种表现形式,特别是由于度规的非对角项所引起的弱引力效应可以模拟MW旋转曲线所观察到的平坦性中的“DM样”效应。在局域宇宙学的背景下,我们的发现暗示了一个星系相空间作为外部的引力场的克尔类源(内部旋转隆起),而不需要额外的物质。
2019-06-08 astro-ph.GA gr-qc
Tidal Tails and Their Dynamics in Open Clusters Using Gaia DR3
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);IISER Mohali(摩哈利印度科学教育研究所);Helmholtz-Institut für Strahlen- und Kernphysik, Universität Bonn(波恩大学赫尔霍兹辐射与核物理研究所)
本研究利用Gaia DR3数据,通过无监督机器学习与统计方法,在五个开放星团中探测到潮汐尾,并首次发现M67和NGC 2281的显著旋转,揭示了潮汐尾的动力学特征。
2025-09-11 astro-ph.GA
Evidence for Radial Expansion at the Core of the Orion Complex with Gaia EDR3
我们提出了一个相空间研究的两个恒星群位于猎户座复杂的核心:Briceño-1和猎户座带人口近(OBP近)。我们确定的群体与无监督聚类算法,共享最近邻(SNN),以前确定了12个新的恒星子结构的猎户座复杂。对于这两个组中的每一个,我们使用盖亚EDR 3自行补充径向速度从盖亚DR 2,APOGEE-2和GALAH DR 3推导出单个恒星的三维空间运动。我们提出的证据表明,两组从一个共同的中心径向扩张。与以前的工作不同,我们的研究表明,恒星群膨胀的证据仅限于OBP-near和Briceño-1,而复合体中的其他恒星群则表现出更复杂的运动。有趣的是,这两组恒星位于尘埃壳的中心,正如现存的3D尘埃图所显示的那样。产生这种相干运动的确切机制尚不清楚,而观测到的径向膨胀和尘埃壳表明,大规模的恒星反馈可能影响了这些群体的恒星形成历史。
2021-05-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Weighing the Galactic disk using phase-space spirals II. Most stringent constraints to a thin dark disk using Gaia EDR3
使用本系列第一篇论文中开发的方法,我们使用盖亚的数据以及来自传统光谱调查的补充径向速度信息,从相空间螺旋的时变结构测量银河系盘的垂直引力势。对于11个独立的数据样本,我们推断出的引力势是一致的,尽管数据样本的变化和实质性的选择效果。利用重子物质密度模型,我们推断出局部晕暗物质密度为$0.0085 \pm 0.0039$ M $_\odot$ /pc $^3 = 0.32 \pm 0.15$ GeV/cm $^3$ .我们还能够对具有刻度高度$\leq 50$ pc的薄暗盘的表面密度施加最严格的约束:95%置信上限约为5 M $_\odot$ /pc $^2$(与给定相同刻度高度的约10 M $_\odot$ /pc $^2$的先前限制相比)。对于晕暗物质密度和薄暗盘表面密度,重子模型的不确定性占主导地位。有了这样的精度水平,我们的方法是非常有竞争力的传统方法,依赖于一个稳定的状态的假设。在一般意义上,这表明,时变动力学结构不仅是动态质量测量的障碍,而且也可以被视为包含有用信息的资产。
2021-11-30 astro-ph.GA
A PRIMAL view of the Milky Way, made possible by Gaia and M2M modelling
我们已经开发了我们最初的量身定制(M2M)算法PRIMAL,目的是根据即将到来的盖亚数据对银河系圆盘进行建模。从一个类似银河系的N体盘星系模拟中,我们使用M0III恒星作为示踪剂,考虑到灭绝和预期的盖亚误差,创建了模拟盖亚数据。在PRIMAL中,从N体模型计算的观测值与目标星进行比较,在目标星的位置。使用PRIMAL,改变N体模型粒子的质量以再现目标模拟数据,并且通过改变模型粒子的质量来自动调整引力势。我们还对模型粒子采用了一种新的重散射方案,以保持N体模型的质量分辨率相对恒定。我们已经将PRIMAL应用到这个模拟盖亚数据中,我们表明PRIMAL可以恢复银河系棒旋盘的结构和运动学,以及尽管银河系灭绝和观测误差,但棒的表观棒结构和模式速度。
2015-03-05 astro-ph.GA
The Galactic warp revealed by Gaia DR2 kinematics
使用盖亚DR 2天体测量,我们映射出银河系恒星翘曲的运动学特征,距离太阳7千秒差距。结合盖亚DR 2和2 MASS测光,我们确定,通过概率的方法,599 494上主序星和12 616 068巨星,而不需要个别灭绝估计。上主序星的空间分布清楚地显示了最近的旋臂的片段。上主序群和巨星群的大尺度运动学都显示出银河系弯曲的明显特征,表现为银河系半径从8到14 kpc的垂直速度梯度为5-6 km/s。在两个样品中存在的信号,具有不同的典型年龄,表明翘曲是一种引力诱导的现象。
2018-08-13 astro-ph.GA
The dynamically selected stellar halo of the Galaxy with Gaia and the tilt of the velocity ellipsoid
我们研究了位于太阳邻域的晕星的动力学性质。我们的目标是探索如何晕的属性取决于用于定义晕星样本的选择标准。一旦理解了这一点,我们就着手测量晕的速度椭球的形状和方向,并利用这些信息来限制银河系的引力势。我们使用最近发布的Gaia DR1目录与RAVE数据集交叉匹配进行分析。我们开发了一个动力学标准的基础上的分布函数的恒星在不同的银河系组件,使用行动积分,以确定晕成员,并比较这金属丰度和运动学选择的样本。通过这种新方法,我们发现太阳邻域中有1156颗恒星可能是恒星晕的成员。我们动态选择的样本主要包括在细长轨道上的遥远巨星。它们的金属丰度分布相当广泛,大约一半的恒星具有[M/H] $\ge -1$ dex。不同的选择标准的使用具有重要的影响所获得的速度分布的特性。尽管如此,对于我们的动态选择和金属丰度选择的样本,我们发现本地速度椭球在银河系中心参考系的球坐标中对齐:这表明,总的引力势在这些样本中的晕星轨道所跨越的区域中是相当球形的。
2018-04-14 astro-ph.GA