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银河系自画像:星盘的密度结构与综合属性

星系天体物理 2025-09-15 v2

摘要

银河系星盘的演化历史在个体恒星的年龄、位置及化学组成中留下了痕迹。本研究利用最终数据发布的阿伯特-普顿观测台银河演化实验(APOGEE)调查数据,推导不同星际物种的固有密度分布。我们使用 203,197 颗红巨星,将星盘(R20R \leq 20 kpc)划分为金属丰度(Δ\Delta[M/H]=0.1= 0.1 dex)、年龄(Δlog(ageyr)=0.1\Delta \log(\frac{\textrm{age}}{\textrm{yr}})= 0.1)和 α\alpha 元素丰度([α\alpha/M])的亚群。在校正调查选择函数后,对每个星际亚群拟合其当前结构参数与密度分布。低 α\alpha 星盘特征为较长的比例长度和较短的比例高度,最佳拟合为每个亚群的分段指数径向剖面。高 α\alpha 星盘特征为较短的比例长度和较大的比例高度,通常能用单个指数径向剖面良好近似。将这些结果应用于从早期时期到当下天的新估算银河系的综合属性。我们测得星盘总恒星质量为 5.271.5+0.2×10105.27^{+0.2}_{-1.5} \times 10^{10} M_\odot,平均质量加权比例长度为 Rd=2.37±0.2R_{d} = 2.37 \pm 0.2 kpc。银河系当前的颜色为 (gr)=0.72±0.02(g-r) = 0.72 \pm 0.02,与红色螺旋星系的分类一致,尽管其仅在星系颜色-质量图的“绿洞”区域停留约 3 十亿年。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.17629,
  title  = {A Galactic Self-Portrait: Density Structure and Integrated Properties of the Milky Way Disk},
  author = {Julie Imig and Jon A. Holtzman and Gail Zasowski and Jianhui Lian and Nicholas F. Boardman and Alexander Stone-Martinez and J. Ted Mackereth and Moire K. M. Prescott and Rachael L. Beaton and Timothy C. Beers and Dmitry Bizyaev and Michael R. Blanton and Katia Cunha and José G. Fernández-Trincado and Catherine E. Fielder and Sten Hasselquist and Christian R. Hayes and Misha Haywood and Henrik Jönsson and Richard R. Lane and Steven R. Majewski and Szabolcs Mészáros and Ivan Minchev and David L. Nidever and Christian Nitschelm and Jennifer Sobeck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.17629},
  year   = {2025}
}

备注

40 pages, 20 figures, accepted to ApJ