Constraining intermediate-mass black holes from the stellar disc of SgrA*
本文结合矢量共振弛豫的动力学预言与SgrA*恒星盘观测,定量研究中等质量黑洞群体对恒星盘存活性的影响,从而约束SgrA*周围未观测到的恒星团。
2023-05-25 astro-ph.GA
The orbit of the star S2 around SgrA* from VLT and Keck data
最近的两篇论文(Ghez et al. 2008,Gillessen et al. 2009)利用恒星轨道估算了银河系中心大质量黑洞的质量和距离。这两个天体测量数据集是独立的,并产生了一致的结果,即使测量的位置不匹配时,简单地重叠的两个集。在这封信中,我们表明,这两套可以带来很好的协议时,允许一个小的偏移量的定义的参考系的两个数据集。所需的参考系原点坐标和速度偏移与Ghez等人(2008年)给出的不确定性一致。如此组合的数据集允许适度改善Sgr A* 的质量和到Sgr A* 的距离的统计误差,但是这些数字的总体精度由系统误差和参考系的长期校准支配。我们得到R 0 = 8.28 +- 0.15(stat)+- 0.29(sys)kpc和M(MBH)= 4.30 +- 0.20(stat)+- 0.30(sys)x 10^6 Msun作为多星拟合的最佳估计值。
2009-10-16 astro-ph.GA
An Update on Monitoring Stellar Orbits in the Galactic Center
使用25年的数据,从不间断的监测恒星轨道在银河系中心,我们提出了一个更新的主要结果,从这个独特的数据集:测量的质量和距离SgrA*。我们的进展不仅是由于时间基准增加了八年,而且还由于坐标系的定义得到了改进。恒星S2继续对SgrA* 的质量和距离产生最好的约束;与以前的研究相比,0.13 x 10^6 M_sun和0.12 kpc的统计误差减少了一半。S2轨道拟合是鲁棒的,并且不需要任何先验信息。使用坐标系先验,恒星S1也产生对质量和距离的严格约束。对于组合轨道拟合,我们使用17颗恒星,这产生了我们目前对质量和距离的最佳估计:M = 4.28 +/- 0.10| stat. +/. 0.21| sys. x 10^6 M_sun和R_0 = 8.32 +/- 0.07| stat. +/- 0.14| sys.科索沃保护团。这些数字与最近从统计集群视差确定的R_0是一致的。质量、SgrA* 近红外耀斑和射电源SgrA* 的位置在1 mas以内一致。到目前为止,我们总共确定了40颗恒星的轨道,其中32颗恒星的轨道是随机定向的,并且具有热偏心率分布,另外8颗恒星我们可以明确地表明它们是年轻恒星顺时针盘的成员,并且具有较低的偏心率轨道。
2016-11-28 astro-ph.GA
Dynamics of recaptures, ejections and mergers of stellar mass binaries over multiple encounters with SgrA*
本文用限制性三体模型追踪恒星质量双星与 SgrA* 的至多三次近心点交会,揭示轨道倾角、潮汐穿透深度和诱发偏心率如何决定瓦解、并合、飞离或再俘获。
2025-05-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
In situ formation of SgrA* stars via disk fragmentation: parent cloud properties and thermodynamics
围绕SgrA* 的大质量年轻恒星的形成仍然是一个悬而未决的问题。在本文中,我们模拟了湍流分子云向银河系中心(GC)的下落。我们采用两种不同的云质量(4.3x10^4和1.3x10^5太阳质量)。我们运行五个模拟:在四次运行中假设气体是等温的,而在第五次运行中包括辐射冷却。在所有的模拟中,分子云被潮汐破坏,螺旋状地朝向GC,并在SgrA* 周围形成一个小的、致密的和偏心的盘。高分辨率的模拟,我们遵循的气体盘的碎片。恒星候选者在距离超大质量黑洞(SMBH)约0.1-0.4 pc处形成一个环,并具有中等偏心轨道(约0.2-0.4),与观测结果非常一致。候选恒星的质量函数是头重脚轻的,只有在恒星形成过程中局部气体温度很高(>~100 K),并且母云质量足够大(>~10^5太阳质量)的情况下。因此,这项研究表明,如果气体温度保持足够高(>~100 K),大质量分子云的陷落是SgrA* 周围形成大质量恒星的可行方案。
2012-02-02 astro-ph.GA
Detection of faint stars near SgrA* with GRAVITY
位于银河系中心的超大质量黑洞的自旋,原则上可以通过精确测量离SgrA* 比离S2近得多的恒星的轨道来测量,最近的引力红移和史瓦西岁差的测量是由这些恒星的轨道提供的。重力近红外干涉仪结合了VLT的四个8米望远镜,提供了2-4 mas的空间分辨率,打破了用单个8- 10米望远镜进行自适应光学辅助成像的混淆障碍。我们使用重力在2019年的六个月内观察SgrA*,并采用射电天文学中开发的干涉重建方法来搜索SgrA* 附近的微弱物体。这显示了一颗在K波段的18.9等缓慢移动的恒星,位于SgrA* 的30 mas范围内。这颗恒星的位置和自行与先前已知的恒星S62一致,后者的物理距离远得多,但在投影中靠近SgrA*。2019年8月和9月的观测很容易发现S29,K星等为16.6,距离SgrA* 约130 mas。计划中的重力升级,以及校准的进一步改进,有望在K.
2021-02-25 astro-ph.GA astro-ph.IM
The Center of the Milky Way from Radio to X-rays
本文综述了人马座~A* 在射电、红外和X射线领域的基本观测结果。红外线观测显示,一个尘埃S星团天体(DSO/G2)经过银河系中央超大质量黑洞SgrA*。预计这一事件仍将在整个电磁波谱中引起异常强烈的活动。根据2014年2月至9月全国住房基金信息系统的观察。对空间紧凑的红移氢复合线发射的探测,使我们能够获得对DSO轨道参数的新估计。我们还没有检测到强烈的前近心蓝移或后近心红移排放以上的噪音水平的位置SgrA* 或上游的轨道。2014年5月到达近地点。我们2004-2012年的红外偏振统计数据表明,SgrA* 必须是一个非常稳定的系统-无论是在喷流或吸积盘的几何取向方面,还是在必须与吸积率相关的可变性光谱方面。因此,偏振和可变性测量是探测DSO/G2飞越过程中系统变化的理想工具。由于2014年DSO的飞越,SgrA* 的吸积活动可能仍将增加。未来对明亮耀斑的观测将改善从近红外/亚毫米观测中推导SMBH的自旋和倾角。
2015-03-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
A strongly magnetized pulsar within grasp of the Milky Way's supermassive black hole
我们银河系的中心有一个超大质量黑洞,人马座(Sgr)A*。距离SgrA* 不到0.5 pc的年轻大质量恒星是几百万年前黑洞附近激烈恒星形成的证据,这可能留下了一颗年轻的中子星,深入SgrA* 的引力势。2013年4月25日,从银河系中心方向观测到一个短的X射线爆发。多亏了Chandra和Swift卫星的一系列观测,我们确定了与SgrA* 角距离为2.4+/-0.3 arcsec的相关磁星,并改进了源自旋周期及其导数(P=3.7635537(2)s和\dot{P} = 6.61(4)x10^{-12} s/s),通过使用Green Bank(GBT)和Parkes天线进行的准同步射电观测证实,这也限制了色散测量DM=1750+/-50 pc cm^{-3},这是有史以来观测到的射电脉冲星的最高值。我们发现这个X射线源是一个年轻的磁星,距离SgrA* 约0.07-2 pc。对它可能围绕SgrA* 运动的模拟表明,它很可能(约90%的概率)在围绕黑洞的束缚轨道上。磁星过去的活动产生的辐射前沿穿过银河系中心区域周围的分子云,可能是Fe荧光特征中观察到的大部分光回波的原因。
2013-09-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
The effects of the spin and quadrupole moment of SgrA* on the orbits of S stars
LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎西岱大学);Advanced Concepts Team, European Space Agency(欧洲空间局先进概念团队)
本文研究Sgr A*自旋和四极矩对S星轨道的影响,通过双时间尺度方法推导2PN阶轨道参数表达式,并模拟更接近黑洞的恒星轨道以验证分析预测。
2025-05-30 astro-ph.GA gr-qc
Monitoring the Dusty S-Cluster Object (DSO/G2) on its Orbit towards the Galactic Center Black Hole
我们详细分析和报告了2014年2月至9月期间ESO VLT/SINFONI在接近银河系中心黑洞期间对尘埃S-星团天体(DSO/G2)的新近红外(1.45 - 2.45微米)观测。在2014年5月之前,我们在SgrA* 以东约40 mas处检测到来自DSO的空间紧凑的Br-γ和Pa-α线发射。从红移辐射测得的源速度为2700 ± 60 km/s。在SgrA* 的位置或假定轨道的上游没有检测到高于噪声水平的蓝移发射。5月以后,我们发现在SgrA* 以西约30 mas处的DSO以-3320+-60 km/s的速度发射空间紧凑的Br-γ蓝移线,没有明显的红移发射迹象。我们没有检测到任何显着的扩展速度梯度横跨源。我们发现Br-γ线在周星凌日前后的半峰全宽分别为50 ± 10埃和15 ± 10埃,也就是说,与去年相比,没有观察到明显的谱线增宽。Br-γ谱线图表明,大部分谱线发射来自直径小于20 mas的区域。这与椭圆轨道上的一个非常紧凑的源是一致的,其周点时间在2014.39+-0.14。目前,黑洞在近红外区的耀斑活动没有显示出任何统计上的显著增加。SgrA* 的增长活动可能仍然即将到来。我们讨论的源模型的细节,根据该DSO是一个年轻的吸积星比一个无核的气体和尘埃云。
2015-01-09 astro-ph.GA
What does lie at the Milky Way centre? Insights from the S2 star orbit precession
最近已经证明,一个经典的史瓦西黑洞(BH)和一个位于银河系中心的自引力费米暗物质(DM)的密集聚集,可以解释围绕SgrA* 运行的S星的精确天体测量数据(位置和径向速度)。这一结果包含了17颗分辨率最好的S星,并包括了广义相对论效应的测试,例如S2星的引力红移。此外,DM模型还具有另一个显著的结果:费米子的致密核心是DM的连续密度分布的中心区域,其稀释晕解释了银河系的旋转曲线。在这封信中,我们通过分析两种模型中S2星轨道的相对论近心点进动来补充上述发现。虽然史瓦西BH方案预测了S2的独特进旋,但在DM方案中,它可以是逆行或进旋,具体取决于S2轨道内封闭的DM质量的量,而这又是DM费米子质量的函数。我们表明,所有目前和公开可用的数据S2不能区分这两个模型,但即将到来的S2天体测量接近下一个远心通道可能会建立,如果SgrA* 是由一个经典的BH或量子DM系统。
2021-09-22 astro-ph.GA
Mapping the Galactic Center with Gravitational Wave Measurements using Pulsar Timing
我们研究了银河系中心恒星和黑洞的nHz引力波(GW)前景。恒星和BH的尖端产生低于40 nHz的连续GW频谱;在1 mpc到SgrA* 范围内的单个BH在更高的GW频率下在频谱中突出。通过在该区域的几个pc范围内的计时双星,可以解决GWs和引力近场效应。平方公里阵列(SKA)的观测可能对该区域的中等质量黑洞(IMBH)特别敏感。100 ns-10 μ s的时间精度足以在3年的观测基线中用距离为0.1-1 pc的双星探测质量为1000 Msun的BH。与电磁成像技术不同,通过GW测量解决单个物体的前景更接近SgrA*,即使物体的数量密度向内急剧增加。星际介质的散射将对此类观测构成最大的挑战。
2012-03-30 astro-ph.GA gr-qc
The Keplerian three-body encounter I. Insights on the origin of the S-stars and the G-objects in the Galactic center
最近的光谱分析已经设定了一个上限的年龄的S-星,约30个B-型恒星的高度偏心轨道周围的超大质量黑洞(SMBH)在银河系中心。推断的年龄(<1500万年)与解释其起源的双星解体方案存在矛盾。然而,新的估计与距离SMBH更远的O型恒星盘的年龄是一致的。在这里,我们研究了一个新的形成方案,假设S型星和O型星都出生在SgrA* 周围的同一个盘中。我们模拟恒星盘和恒星黑洞从SgrA* 周围的黑暗尖点之间的遭遇。我们发现,B型双星可以很容易地打破了遭遇和他们的二进制组件被踢到高度偏心轨道周围的SMBH。相比之下,O-型双星不太频繁地被破坏,它们的成员仍然在低偏心率轨道上。这个机制可以重现12颗S-星,只要假设双星最初位于恒星盘内,就像现在观察到的那样。为了重现所有的S星,原始磁盘必须被扩展到0.006 pc。然而,在这种情况下,许多B型和O型恒星仍然在0.03 pc以下的低偏心率轨道上,与观测相反。因此,需要一些其他机制来破坏低于0.03 pc的磁盘。这种情况也可以解释G天体的高离心率,如果它们有恒星起源的话。
2019-04-01 astro-ph.GA
Disruption of a Proto-Planetary Disk by the Black Hole at the Milky Way Centre
最近,一个电离的气体云被发现冲向银河系中心的超大质量黑洞SgrA*。云沿着它的路径被潮汐破坏,最接近黑洞的史瓦西半径约为3100。在这里,我们表明,观察到的气体云的属性可以自然地产生的原行星盘周围的低质量的恒星,这是从观察到的年轻恒星环轨道SgrA* 散射。当这颗年轻的恒星接近黑洞时,它的圆盘经历了光蒸发和潮汐破裂,产生了云。我们的模型意味着行星在银河系中心形成,并且来自原行星盘的潮汐碎片可以标记低质量恒星,否则它们太微弱而无法被检测到。
2012-08-09 astro-ph.EP astro-ph.GA
High-speed molecular cloudlets around the Galactic Center supermassive black hole
我们提出了1”分辨率ALMA观测的环核盘(CND)和周围的环境SgrA*。这些图像揭示了银河系中央pc内存在小空间尺度的CO(J=3-2)分子“云团”,它们以高达300 km/s的速度沿视线移动。CO发射结构具有复杂的形态:在高负速度(v_LSR < -150 km/s)下,CO发射结构呈伸展状和扩张状;在极端正速度(v_LSR > +200 km/s)下,CO发射结构呈局部聚集状。基于SgrA* 同步辐射的双光束CO吸收光谱,我们还提出了在更极端的负速度(v_LSR < -200 km/s)下产生吸收特征的扩散气体成分的证据。CND呈聚集性空间分布。它的运动需要一束倾角略有不同的非均匀旋转流。推断的气体密度峰值低于当地的罗氏极限。这支持了CND分子核心是瞬时的。我们应用两个标准的轨道模型,螺旋与椭圆,调用解释周围的SgrA* 电离气体流光的运动学。CO云团的位置和速度与螺旋模型不一致,只有两个符合开普勒椭圆模型。然而,大多数的微云,表现出类似的速度,这是不兼容的运动的电离流光或气体束缚的中心重力。我们推测它们是更大质量的残留物,潮汐破坏,落入空腔的云,或者它们起源于CND内边缘的不稳定性并从那里坠入。SgrA* 周围存在着分子云,质量约为几十个太阳质量。它们中的大多数肯定是短命的:被强烈的恒星辐射场光蒸发,被大质量恒星的风吹走,或者被强大的引力剪切破坏。
2018-08-11 astro-ph.GA
Where intermediate-mass black holes could hide in the Galactic Centre: A full parameter study with the S2 orbit
本研究利用S2星的观测数据,通过后牛顿框架和贝叶斯动态嵌套采样方法,分析银心是否存在SgrA*的中等质量黑洞伴星,排除了多数构型下的IMBH存在可能,给出了可能的IMBH参数范围。
2023-07-13 astro-ph.GA
Effects of a disk structure on stellar motion at the Galactic Center
LIRA, Observatoire de Paris - PSL(巴黎天文台-PSL大学 LIRA)
本研究针对银心质量分布的球对称假设局限,解析推导幂律密度薄盘的引力加速度,发现其会引发半通径长期偏移与两类进动,可用于约束银心盘状不可见质量上限,对利用恒星轨道探测黑洞自旋具有重要意义。
2026-07-30 astro-ph.GA astro-ph.IM gr-qc
Chaoticity in the vicinity of complex unstable periodic orbits in galactic type potentials
本文研究了两个星系型势中接近于复杂不稳定周期轨道的相空间的演化。它们代表了盘状星系的特征形态类型,即棒旋星系和正常(非棒旋星系)螺旋星系。这些潜在的已知提供积木支持观察到的特征,如花生,或X形凸起,在前者的情况下,在后者的螺旋臂。我们调查的可能性,这些结构得到加强,除了定期轨道,也在复杂的不稳定的周期轨道附近的轨道。我们研究的情况下,一个家庭的稳定性提出了一个连续的过渡,从稳定到复杂的不稳定,然后再次稳定,随着能量的增加,在紧邻的周期轨道的相空间结构的演变。我们发现,我们有一个逐渐重塑不变的结构接近过渡点,我们跟踪这两个模型的演变。我们的结论是,对于星系的动力学显着的时间尺度,有弱混沌轨道与复杂的不稳定的周期轨道,这应该被认为是结构支持,因为它们加强了我们研究的形态特征。
2021-09-20 astro-ph.GA nlin.CD
The Phase Space Structure in the vicinity of vertical Lyapunov orbits around L1,2 in a barred galaxy model
研究了三维棒星系模型中不稳定拉格朗日点L1,2附近的相空间结构和垂直李雅普诺夫周期轨道附近的轨道扩散。通过扰动这些周期轨道的初始条件,我们在4D截面空间中发现了以下五种类型的轨道结构:(i)环状结构,在大的时间间隔内粘在单和双不稳定垂直李雅普诺夫周期轨道的不稳定不变流形上。(ii)二维环面属于在该区域中存在的稳定周期轨道周围的准周期轨道。它们要么与围绕L4,5的垂直稳定周期轨道相关联,要么与“稳定异常”周期轨道相关联。(iii)轨道粘在这些环面上很长一段时间,形成“粘性环面”,然后慢慢离开它们。(iv)具有强烈混沌行为的点云。这种结果云的扩散速度很慢,因为它们受到“稳定反常”周期轨道周围环面的阻碍。(v)环形带是指在不稳定反常周期轨道的不稳定不变流形上长时间附着的点。通过继续积分,我们发现,最终他们成为强烈的混乱,但保持小的扩散速度,由于存在的环面周围的稳定的异常周期轨道。
2022-09-21 astro-ph.GA math.DS nlin.CD
On the eccentricity evolution of massive black hole binaries in stellar backgrounds
利用三体散射实验研究了偏心大质量黑洞双星与非束缚星相互作用的动力学演化。与以前的研究相比,我们将调查扩展到$q=m_2/m_1=10^{-4}$的MBHB质量比,其中$m_1$和$m_2$分别是初级和次级孔的质量。与从更高质量比的简单外推相反,我们发现对于$q\lesssim 10^{-3}$,偏心增长率变为负值,即,二进制{ \it循环出现}收缩。这种行为是由于在亚稳的反向旋转轨道上捕获的相互作用恒星的子集;这些恒星倾向于从双星中提取角动量,促进$q>10^{-3}$的偏心率增长,但倾向于将角动量注入双星中,驱动它朝向$q<10^{-3}$的圆化。这种行为的物理起源需要对这一恒星子集的轨道进行详细研究,目前正在调查中。我们的发现可能会对中间MBH(IMBH)螺旋吸入MBH(例如,一个假定的$10^3\rm M_{\odot}$黑洞螺旋吸入SgrA $^*$)产生重要影响。
2020-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Existence of Pulsars in the Vicinity of the Massive Black Hole in the Galactic Center
如果在银河系中心(GC)的大质量黑洞(MBH)附近存在并可被探测到的脉冲星,可能被用作探测中心MBH环境和度量的极好工具。最近在GC中发现的磁化脉冲星表明MBH附近应该存在更多的脉冲星。在本文中,我们估计的数量和轨道分布的脉冲星附近的MBH在GC假设的脉冲星的祖先,类似于GC的S-星,被捕获的轨道紧密绑定的MBH通过潮汐分裂的恒星双星。我们利用目前对GC S星和超高速星的观测,标定了双星的注入率和动力学模型。通过在模拟中考虑弛豫过程、超新星反冲和引力波辐射,我们估计目前可能有~97-190(9-14)颗半长轴<= 4000 AU(<= 1000 AU)的GC双星围绕中央MBH运行,这与目前观测对GC双星数量的限制是一致的。离MBH中心最近的脉冲星的半长轴和近心距离可能分别在~120- 460 AU和~2- 230 AU之间。未来的望远镜,如SKA,可能能够探测到相当数量的半长轴小于几千天文单位的类星体。长期监测这些污染物将有助于限制环境和中央MBH的度量。我们的首选模型还导致了大约10个超高速恒星以>~ 1500 km/s的速度远离银河系。
2014-02-11 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Star Formation in the vicinity of Nuclear Black Holes: Young Stellar Objects close to Sgr A*
人们通常认为,超大质量黑洞的强大引力场破坏了邻近的分子云,阻止了黑洞深势阱中经典恒星的形成。然而,在银河系的整个核星团中都观测到了年轻的恒星,包括靠近中心黑洞Sgr A* 的区域($<$ 0.5~pc)。在这里,我们特别关注年轻恒星的小团体,如IRS 13 N位于0.1 pc的距离Sgr A*,这是建议包含约5个嵌入式大质量年轻恒星天体($<$ 1百万年)。我们进行三维流体动力学模拟跟踪分子团绕$4\times10^6~M_{\odot}$黑洞的演化,以限制这种群体的形成和物理条件。在我们的模型中,分子团假定为等温的,在$<$ 0.2 pc半径中含有100个$M_{\odot}$。这样的分子团存在于银河系的环核盘中。在我们的高偏心轨道团簇中,团簇沿着轨道半径矢量和垂直于轨道平面的强烈轨道压缩导致气体密度增加到高于Sgr A* 潮汐密度的值,这是恒星形成所需的。此外,我们推测,红外过量源G2/DSO接近Sgr A* 在一个高度偏心的轨道上可能与尘埃笼罩的恒星,可能已经形成了最近通过我们的模型支持的机制。
2014-07-31 astro-ph.GA
On the Origin of Young Stars at the Galactic Center
我们银河系的中心是一个巨大的黑洞SgrA* 和一个包含不同年龄的恒星星族的核星团的家园。虽然晚型恒星可能太老,无法保留其初始轨道配置的记忆,因此形成机制,但早型恒星的运动学应该反映其原始分布。在这篇文章中,我们提出了一种新的统计数据,该统计数据使用直接可观察的运动学恒星数据来推断恒星星族的轨道参数,并且能够区分不同的起源场景。我们用它在银河系中心的一群B星上,这些B星从大质量黑洞延伸到大半径(0.5 pc)。我们发现,高K星等人口形成一个偏心分布,暗示了一个希尔斯二进制中断的起源。
2014-01-30 astro-ph.GA
Escapees from the bar resonances. On the presence of low-eccentricity, metal-rich stars at the Solar vicinity
了解径向迁移是建立相关的化学和动力学演化模型的关键。在本文中,我们分析了一个高分辨率的N体模拟的银河系型星系研究的作用,恒星棒的减速产生迁移从内部到外部盘。恒星粒子被主共振(共转和外林德布拉德共振)捕获,然后由于棒减速而向外传播穿过盘。一旦棒强度达到最大振幅,一些被送到外盘的恒星就会逃脱共振,其中一些会停留在近似圆形的轨道上。逃逸星的数量逐渐增加也是由于当方形/花生状凸起形成时棒强度的降低。我们表明,这种机制不仅限于近圆形轨道上的恒星:也开始在更偏心的轨道上的恒星可以向外转移(出OLR位置),并可以结束近圆形轨道。因此,棒共振向外传播可以引起一些迁移恒星轨道的圆化。本文研究的机制可以解释在太阳附近和更普遍的外星系盘中存在的富金属恒星。我们的动力学模型预测,多达3%的恒星之间的共转和OLR可以形成在银河系的最里面的区域。通过分析太阳附近最富金属恒星的年龄分布,可以潜在地限制银河系棒形成的时代。
2020-05-19 astro-ph.GA astro-ph.SR
A Milky Way with a massive, centrally concentrated thick disc: new Galactic mass models for orbit computations
在这项工作中,两个新的轴对称模型的银河系质量分布。最近的结果的动机,这两个模型包括一个恒星薄盘和一个厚盘的贡献,薄盘一样大,但具有较短的尺度长度。两个模型都满足许多观测约束:太阳附近的恒星密度、薄盘和厚盘尺度的长度和高度、旋转曲线以及垂直力Kz的绝对值作为到银河系中心距离的函数。我们数值集成到这些新的模型中的所有银河系球状星团的距离,自行和径向速度的运动,以及在太阳附近的约一千颗恒星的轨道。检索的轨道特性进行比较,通过整合的集群和恒星轨道在纯薄盘模型。我们发现,由于厚盘的可能存在,盘星的计算轨道参数可以变化多达30- 40%。我们还表明,系统的不确定性,影响旋转曲线仍然困扰计算的球状星团的轨道参数相似的金额。
2016-11-23 astro-ph.GA
Kinematic Structure of the Galactic Center S-cluster
我们提出了一个详细的112颗恒星的运动学分析,主要包括高速S-集群和轨道的超大质量黑洞SgrA* 在银河系的中心。其中39个已知轨道根数,其余的已知自行。倾角的分布和自行飞行方向明显偏离均匀分布,如果轨道的方向是随机的,人们会期望均匀分布。在中央角秒的范围内,S星团的恒星排列成两个几乎是边缘的圆盘,它们相对于银河平面的位置角大约为+-45 °。每个星盘中恒星的角动量矢量都指向两个方向,也就是说,给定星盘中的恒星以相反的方式旋转。这种结构的极点位于只有约25 o的视线。这种结构可能是一个共振过程的结果,该过程始于大约600万年前星团中年轻B矮星的形成。或者,它表明在距离中心的距离与紧凑恒星协会IRS 13的距离相当的干扰星的存在。
2020-06-19 astro-ph.GA
The orientation and kinematics of inner tidal tails around dwarf galaxies orbiting the Milky Way
使用高分辨率的无碰撞N体模拟,我们研究了潮汐尾的性质,形成在附近的两个组成部分的矮星系演变的银河系(MW)的静态电位。矮星的恒星组成部分最初是以盘的形式存在的,星系被放置在基于CDM的宇宙学模拟的偏心轨道上。我们测量的方向,密度和速度分布的恒星的尾巴。由于轨道的几何形状,在矮星附近,尾巴是密集的,因此最有可能被探测到,它们通常朝向MW而不是沿着轨道。我们报告一个有趣的现象“潮汐尾翻转”:在从近心点到远心点的道路上,旧的尾巴以下的轨道被溶解,新的指向MW的形成在很短的时间尺度。我们还发现潮汐尾中恒星的速度与它们到矮星的距离之间存在紧密的线性关系。使用模拟数据集,我们证明,如果矮球状(dSPH)星系附近的MW潮汐影响他们的运动学样本很可能被污染的潮汐剥离的恒星往往人为膨胀的速度色散。由于近心点后新的潮汐尾的形成,这种影响对从近心点到远心点的矮星来说更强。因此,现实的dSph星系的质量估计需要从运动学样本中删除这些恒星。
2009-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
The G2+G2t complex as a fast and massive outflow?
对银河系中心云G2的气体成分的观测揭示了它与位于同一轨道上的尾部(G2 t)的联系。最近的研究表明,G2和G1之间存在联系,G1是在G2轨道蓝移一侧检测到的另一个云,这表明G2是气流中密度更大的一团。在这封信中,我们表明,模拟流出的中心源(可能是金牛座T星)在G2的轨道上移动,并与周围的SgrA* 热大气相互作用,可以有G2和G2 t作为副产品。G2可能是在源的头部形成的弓形激波,而G2 t可能是周围热气体的冲压压力剥离其余的激波材料及其在尾部区域的连续积累的结果。模拟的Br $γ$发射的位置-速度图确实可以再现G2 t的正确位置和速度,以及两者之间更稀薄的物质。虽然观测和模拟模型之间仍然存在一些紧张关系,但我们认为,这可能是由于观测到的位置-速度(PV)图的构建问题和/或一些物理过程(如流体动力学混合)的处理不佳-在我们的模拟。
2016-02-23 astro-ph.GA
Measuring the Orbits of the Arches and Quintuplet Clusters using HST and Gaia: Exploring Scenarios for Star Formation Near the Galactic Center
我们提出了新的绝对自行测量的拱门和五重星团,两个年轻的大质量星团附近的银河系中心。使用多历元HST观测,我们构建自行目录的拱门($\sim$ 35,000颗星)和五重($\sim$ 40,000颗星)领域的ICRF坐标系中使用的恒星共同的盖亚EDR3目录。星团的整体自行被测量为($μ_{α*}$,$μ_δ$)=(-0.80 $\pm$ 0.032,-1.89 $\pm$ 0.021)mas/年,对于拱门和($μ_{α*}$,$μ_δ$)=(-0.96 $\pm$ 0.032,-2.29 $\pm$ 0.023)mas/年,实现了比过去测量高$\sim$ 5倍的精度。我们把第一个约束的集群轨道,将其当前的视线距离的不确定性的属性。这些星团距离SgrA * 不会超过$\sim$ 25 pc,因此它们不太可能在有生之年螺旋进入核星团。此外,星团轨道并不符合圆形;两个星团的r $_{apo}$/r $_{peri}$的平均值为$\sim$ 1.9(相当于偏心率$\sim$ 0.31)。最后,我们发现这些星系团并不共享一个共同的轨道,这对Kruijssen等人(2015)提出的星系团形成于开放流轨道上的分子云的形成方案提出了挑战。同时,我们的约束的出生位置和速度的集群提供温和的支持的情况下,集群通过碰撞的气体云之间的x1和x2酒吧轨道家庭。
2022-08-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Very metal-poor stars in the solar vicinity: kinematics and abundance analysis
本文通过化学丰度与轨道运动学分析太阳邻域极贫金属星,发现其缺乏Al-Mg反相关、可能源自银河系原始核球,并提出核球经快速坍缩最先形成的银河系形成图景。
2023-03-14 astro-ph.GA
Beyond binarity in A stars II. Disentangling the four stars in the vicinity of the triple HIP 87813 within the quintuple system HJ2814
本文结合光谱、自适应光学成像、近红外干涉和Gaia-Hipparcos天体测量,分辨了五合星系统HJ2814中HIP 87813附近的四颗恒星,发现一颗背景源、一颗新的0.74倍太阳质量伴星及一颗13.4天周期的0.85倍太阳质量近伴星,并排除了Kozai-Lidov振荡。
2022-04-18 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for a Vast Prograde Stellar Stream in the Solar Vicinity
大质量的矮星系与银河系合并在椭圆轨道上,在被完全破坏之前,可以被拖进盘平面。这样的合并可以形成一个吸积的恒星盘和一个暗物质盘。我们目前的证据尼克斯,在太阳附近的一个巨大的新的恒星流,这可能提供了第一个迹象表明,这样的事件发生在银河系。我们使用通过将深度学习方法应用于第二次盖亚数据发布而构建的吸积星目录,确定了大约500颗在该流中具有相干径向和径向运动的恒星。尼克斯集中在银河系中平面的$\pm 2$千秒差距内,并跨越了研究的整个径向范围(6.5-9.5千秒差距)。司夜星的运动学与薄盘和厚盘的运动学不同。特别是,它的旋转速度比圆盘慢$\sim 80$ km/s,它的恒星遵循更偏心的轨道。少数Nyx星有化学丰度或推断年龄;从这些,我们推断Nyx星有一个峰值金属丰度[Fe/H] $\sim -0.5$和年龄$\sim $ 10-13 Gyr。结合运动学观测,这些结果强烈支持尼克斯是一个破裂的矮星系的残余的解释。为了进一步证明这一解释,我们明确地表明,金属丰富的,像尼克斯的流,可以发现在银河系的星系盘平面使用消防流体动力学模拟。未来的光谱研究将能够验证Nyx星是否起源于单一的祖先。
2022-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph