E. Poggio, R. Drimmel, T. Cantat-Gaudin, P. Ramos, V. Ripepi, E. Zari, R. Andrae, R. Blomme, L. Chemin, G. Clementini, F. Figueras, M. Fouesneau, Y. Frémat, A. … 展开作者
E. Poggio, R. Drimmel, T. Cantat-Gaudin, P. Ramos, V. Ripepi, E. Zari, R. Andrae, R. Blomme, L. Chemin, G. Clementini, F. Figueras, M. Fouesneau, Y. Frémat, A. Lobel, D. J. Marshall, T. Muraveva, M. Romero-Gómez
备注:
10 pages, 7 figures. Accepted for publication in A&A. The maps presented in this paper are publicly available in the form of a Jupyter Notebook at https://github.com/epoggio/Spiral_arms_EDR3.git
利用盖亚早期数据发布3(EDR 3)的天体测量和综合测光,我们绘制了银河系盘中距离太阳几千秒差距内的年轻上主序星(UMS)、疏散星团和经典造父变星的密度变化分布。利用二元核密度估计和小波变换导出了银河系盘中UMS星相对过/欠密度区域的地图。由此产生的高密度图显示出大规模的拱门,在整个采样体积上以一种密集但连贯的方式延伸,表明太阳附近的旋臂部分的位置。UMS超密度的峰值与年轻且本征明亮的疏散星团的分布相匹配。通过对经典造父变星的样本进行小波变换,我们发现它们的超密度可能在更大的尺度上(距离太阳约10 kpc)延伸了旋臂部分。虽然基于UMS样本得到的地图与之前的人马座-船底座旋臂模型基本一致,但第III象限(银河系圆拱$180^\circ < l < 270^\circ$)旋臂的几何形状与许多之前的模型有很大不同。特别是,我们发现我们的地图有利于英仙座臂的更大的俯仰角,并且本地臂延伸到第三象限至少4 kpc,超过太阳的位置,使其总长度至少为8 kpc。
英文摘要:
Using the astrometry and integrated photometry from the Gaia Early Data Release 3 (EDR3), we map the density variations in the distribution of young Upper Main Sequence (UMS) stars, open clusters and classical Cepheids in the Galactic disk within several kiloparsecs of the Sun. Maps of relative over/under-dense regions for UMS stars in the Galactic disk are derived, using both bivariate kernel density estimators and wavelet transformations. The resulting overdensity maps exhibit large-scale arches, that extend in a clumpy but coherent way over the entire sampled volume, indicating the location of the spiral arms segments in the vicinity of the Sun. Peaks in the UMS overdensity are well-matched by the distribution of young and intrinsically bright open clusters. By applying a wavelet transformation to a sample of classical Cepheids, we find that their overdensities possibly extend the spiral arm segments on a larger scale (~10 kpc from the Sun). While the resulting map based on the UMS sample is generally consistent with previous models of the Sagittarius-Carina spiral arm, the geometry of the arms in the III quadrant (galactic longitudes $180^\circ < l < 270^\circ$) differs significantly from many previous models. In particular we find that our maps favour a larger pitch angle for the Perseus arm, and that the Local Arm extends into the III quadrant at least 4 kpc past the Sun's position, giving it a total length of at least 8 kpc.
Winding, Unwinding, Rewinding the Gaia Phase Spiral
Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto(多伦多大学理论天体物理研究所);Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那宇宙科学研究所);Departament de Física Quàntica i Astrofísica (FQA), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学量子物理与天体物理学系);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Department of Physics & Astronomy, University of Alabama, Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校物理与天文系);Department of Astronomy, The University of Tokyo(东京大学天文学系);Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所)
The local spiral arm in the LAMOST-Gaia common stars?
利用LAMOST-Gaia共同恒星,我们证明了附近年轻恒星的面内速度场与老恒星的面内速度场有很大的不同。对于年轻的恒星,类似于老星族的可能扰动速度大多从$X$ - $Y$平面的速度图中去除。剩余速度场表明,年轻恒星始终沿$Y$运动,在局部臂的尾侧,$v_ϕ$运动较快,而在局部臂的前侧,它们在方位角方向上运动较慢.在两侧,年轻恒星平均向内移动,$v_R$为$-5\sim-3$ km s $^{-1}$。速度在$Y$方向上的发散意味着年轻恒星与局部旋臂附近的密度波相关联,因此我们认为年轻恒星可能通过与密度波相关联来反映局部旋臂的形成。年轻恒星的年龄范围在2 Gyr左右,这是合理的,因为短暂的旋臂可以维持那么长时间。我们还指出,年轻人口的奇特的速度场的替代解释不能排除只从这个观察到的数据。
Contribution of Gaia Sausage to the Galactic Stellar Halo Revealed by K Giants and Blue Horizontal Branch Stars from the Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, Sloan Digital Sky Survey, and Gaia
Estimation of Galactic Spiral Density Wave Parameters Based on the Velocities of OB2 stars from the Gaia EDR3 Catalogue
本文分析了Xu等人从Gaia EDR3星表中选出的9750颗自行和自行的OB2星的运动学。这些恒星的相对视差误差不超过10%。基于整个恒星样本,我们已经找到了速度$(U,V)_\odot=(7.17,7.37)\pm(0.16,0.24)$ km s $^{-1}$和银河系自转角速度的分量:$Ω_0 =29.700\pm0.076$ km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$,$Ω^{'}_0 =-4.008\pm0.022$ km s $^{-1}$ kpc $^{-2}$和$Ω^{''}_0 = 0.671\pm0.011$ km s $^{-1}$ kpc $^{-3}$,其中银河系在太阳距离处的线自转速度为$V_0=240.6\pm3.0$ km s $^{-1}$,对于所采用的$R_0=8.1\pm0.1$ kpc。有1812颗OB2星的视线速度,并已计算出$V_R$和$ΔV_{circ}$的空间速度。基于对径向和剩余切向速度的独立的谱分析,我们得到了以下估计:$f_R=4.8\pm0.7$ km s $^{-1}$,$f_θ=4.1\pm0.9$ km s $^{-1}$,$λ_R=2.1\pm0.2$ kpc,$λ_θ=2.2\pm0.4$ kpc,$(χ_\odot)_R=-116\pm12^\circ$,和$(χ_\odot)_θ=-156\pm14^\ci…
Galactic Rotation Based on OB Stars from the Gaia DR2 Catalogue
我们研究了Gaia DR 2星表中约6000颗具有自行和三角视差的OB星。银河系自转角速度的下列参数已被发现:$Ω_0=29.70\pm0.11$ km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$、$Ω'_0=-4.035\pm0.031$ km s $^{-1}$ kpc $^{-2}$和$Ω''_0= 0.620\pm0.014$ km s $^{-1}$ kpc $^{-3}$。对于采用的太阳银心距离$R_0=8.0\pm0.15$ kpc,太阳邻域绕银河系中心的圆自转速度为$V_0=238\pm5$ km s $^{-1}$。螺旋密度波产生的切向和径向速度扰动的振幅分别为$f_θ=4.4\pm1.4$ km s $^{-1}$和$f_R=5.1\pm1.2$ km s $^{-1}$;对于所采用的四臂螺旋模式,扰动波长分别为$λ_θ=1.9\pm0.5$ kpc和$λ_R=2.1\pm0.5$ kpc。太阳在螺旋密度波中的相位是$χ_\odot=-178^\circ\pm12^\circ$。
Kinematics of the Galaxy from a Sample of Young Open Star Clusters with Data from the Gaia DR2 Catalogue
我们选择了一个样本的326个年轻的$(\log t<8)$疏散星团的自行车和距离计算的不同作者从盖亚DR 2数据。它们的视线速度的平均值也取自各种出版物。作为我们运动学分析的结果,我们发现了以下银河系自转角速度的参数:$Ω_0=29.34\pm0.31$ km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$,$Ω'_0=-4.012\pm0.074$ km s $^{-1}$ kpc $^{-2}$,和$Ω''_0=0.779\pm0.062$ km s $^{-1}$ kpc $^{-3}$ .对于采用的太阳银心距离$R_0=8.0\pm0.15$ kpc,太阳邻域绕银河系中心的圆自转速度为$V_0=235\pm5$ km s $^{-1}$。螺旋密度波产生的切向和径向速度扰动的幅度分别为$f_θ=3.8\pm1.2$ km s $^{-1}$和$f_R=4.7\pm1.0$ km s $^{-1}$;对于所采用的四臂螺旋模式,扰动波长分别为$λ_θ=2.3\pm0.5$ kpc和$λ_R=2.2\pm0.5$ kpc。太阳在螺旋密度波中的相位接近于$-120\pm10^\circ.$
Ripple patterns in in-plane velocities of OB stars from LAMOST and Gaia
利用LAMOST和Gaia巡天中的12000颗OB型恒星,研究了它们在银盘平面内的三维速度分布,其银心半径范围为6 ~ 15 kpc。径向速度($V_R$)图中显示了清晰的波纹图案。$V_R$中位数在$R\sim9$ kpc时达到$-8$ km s $^{-1}$,然后在$R\sim12$ kpc时增加到$\sim0$ km s $^{-1}$,然后下降到低于$-10$ km s $^{-1}$,超过$R\sim13$ kpc。中位方位速度($V_ϕ$)图显示了类似的模式,但与径向速度大致有$1/4$相位差。虽然在$\sim9$ kpc处的负$V_R$波纹延伸到方位角约40 $^\circ$,但它与本地或英仙座旋臂都不一致。此外,超过13 kpc的更远的波纹也与外旋臂不一致。这表明,非轴对称的运动学特征不是由已知的螺旋结构的扰动引起的。中心旋转杆也不会导致外盘出现这种图案。矮星系或暗物质子晕的外部扰动可以诱导这种模式,但需要更多的观测和模拟证据。还研究了OB星在$Z$ - $V_Z$平面上的$V_ϕ$图。尽管在某种程度上不对称,但没有发现螺旋图案,这是合理的,因为大多数OB星的年龄远小于1亿年,这比银河系中心的一个轨道周期要小。
Kinematics of the Galaxy from Young Open Star Clusters with Data from the Gaia EDR3 Catalogue
利用Hao等人基于Gaia EDR 3数据计算的自行和距离,对疏散星团进行了运动学分析。从这个列表中可以知道许多星团的平均视线速度。我们表明,银河系的旋转参数确定的样品与不同年龄的OSC之间有很好的一致性。最有趣的结果是从967个最年轻的OSC样本中获得的,平均年龄为1800万年。特别是,我们已经发现了以下参数的角速度的银河系旋转只使用其自行和距离:$Ω_0 =28.01\pm0.15$ km s $^{-1}$ kpc $^{-1},$ $Ω^{'}_0=-3.674\pm0.040$ km s $^{-1}$ kpc $^{-2},$和$Ω^{''}_0=0.565\pm0.023$ km s $^{-1}$ kpc $^{-3}$。这里太阳邻域绕银河系中心的圆自转速度为$V_0=226.9\pm3.1$ km s $^{-1}$,对应于太阳的银心距离为$R_0=8.1\pm0.1$ kpc。根据233个年轻星系团的空间速度确定了螺旋密度波的参数。螺旋密度波产生的径向和切向速度扰动的幅度分别为$f_R=9.1\pm0.8$ km s $^{-1}$和$f_θ=4.6\pm1.2$ km s $^{-1}$;对于所采用的四臂螺旋模式,扰动波长分别为$λ_R=3.3\pm0.5$ kpc和$λ_θ=2.6\pm0.6$ kpc。太阳在螺旋密度波中的相位被发现是$(χ_\odot)_…