银河系扭曲结构的经典霸王星星厉星详细分析

经典霸王星星(Cepheids)是探测银河系大尺度扭曲结构的重要工具。利用Gaia DR3霸王星星，我们建立了最优时变扭曲模型，其中扭曲高度随半径呈幂律增长，节点线(LONs)随半径呈线性扭曲，遵循领先螺旋模式，节点线随时间进行顺时针演化。在结构上，我们在银河盘的5-9 kpc区域识别到了显著的扭曲特征，其中该扭曲模型优于平坦模型。在15 kpc以上，第二个傅里叶项的模型对观测数据拟合不佳，而采用扭曲节点线的模型更好地匹配数据。在动力学上，我们通过直接微分推导出垂向速度表达式，然后计算每个霸王星星的预cession率。我们的结果直观表明，银河系扭曲呈近似均匀且较低的预cession率$\omega = 4.86 \pm (0.88)_{stat} \pm (2.14)_{sys}$ km s$^{-1}$ kpc$^{-1}$，与经典动力学估计一致。基于这些发现，我们提出一种简单而全面的时变扭曲模型$Z_{w}(t) = 0.00019R^{3.08}\sin(\phi - (3.87R-41.79 + 4.86t))$，为描述银河系几何和动力学演化提供了统一框架。我们分析了采用的太阳垂向速度对推断的扭曲预cession率的影响，并确认了测量预cession率的可靠性。此外，我们发现，所采用的红色矫正处理影响了内盘扭曲振幅，而对外盘扭曲结构和precession率的影响则可忽略不计。