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國家天文台銀河系厚盤結構與演化研究獲進展


2018年5月04日16時 今日科學 茶無弄
茶無弄

近日,中國科學院國家天文台天體豐度與星系演化研究團組博士李承東利用LAMOST巡天數據,對銀河系厚盤的結構性質和演化歷史進行了詳細的分析。相關研究結果發表在《天體物理學報》上,並被美國天文學會(American Astronomical Society,AAS)評價為近期富有亮點的工作之一,將其推送至AAS nova網站首頁。

銀河系盤結構與其它旋渦星系一樣被認為具有薄盤和厚盤兩個組成部分。一般研究認為,薄盤具有較小的標高,而厚盤的標高相對較大。厚盤的形成有兩種機制,一是厚盤恆星形成於銀河系內部,或是在本地形成或是通過徑向遷移過程運動到現今所處的位置;二是厚盤恆星來自於吸積銀河系周圍被潮汐作用瓦解的矮星系。由於我們身處銀河系之中,對銀盤的結構的確定具有相當的難度。因此尋找距離更遠、數量更多的恆星樣本會更好地幫助認知銀盤結構、形成及演化歷史。國家天文台該研究利用了LAMOST

DR3數據中的35000多顆巨星,並按照運動學性質將這些巨星分為薄盤、厚盤和暈三個成分。通過對厚盤恆星化學和動力學的性質分析來研究厚盤的形成機制和演化進程。

研究結果顯示,厚盤恆星的徑向金屬豐度梯度幾乎為0。這表明經由盤上恆星長期的徑向遷移過程,恆星誕生時期的金屬豐度分布性質已經被消除殆盡。而垂直方向的金屬豐度則隨著遠離銀道面而逐漸降低,說明厚盤是經過加熱和徑向遷移過程所形成的。該研究通過金斯方程及相應近似計算厚盤標高和標長。厚盤標高的計算結果約為0.9kpc,與理論估算和主要觀測結果相一致;厚盤標長約為3.0kpc,與銀河系薄盤標長相近,這一結論同對河外星系的觀測結果相符合。

該研究還計算了厚盤恆星軌道偏心率。通過軌道偏心率的分布發現,厚盤恆星主要是在銀河系內部形成的,而非由吸積附近矮星系所形成。通過對本次研究厚盤恆星軌道偏心率的分布和數值模擬理論模型所預測的分布相比較,研究認為,加熱和徑向遷移是更為可能的兩種厚盤形成機制。

國家天文台利用LAMOST數據研究銀河系厚盤結構與演化


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