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一种估算银河系旋臂结构图案速度的新方法

星系天体物理 2015-03-04 v1

摘要

在过去的几十年里,人们做出了许多努力来理解旋臂对银河系盘中的气体和恒星动力学的影响。旋臂结构的基本参数之一是其角速度,或图案速度 Ωp\Omega_p,它决定了盘中共振的位置以及旋臂的径向范围。估计图案速度最直接的方法依赖于反向积分技术,试图定位开放星团的恒星诞生地。在这里,我们提出了一种基于旋臂与盘中恒星之间相互作用的新方法。使用来自 New Catalogue of Optically Visible Open Clusters and Candidates 的大约 500 个开放星团样本,以及 APOGEE 观测到的 500 颗巨星样本,我们发现对于本地静止标准旋转速度 V0=220V_0=220~km s1^{-1} 和太阳半径 R0=8.0R_0=8.0~kpc,有 Ωp=23.0±0.5\Omega_p = 23.0\pm0.5 km s1^{-1} kpc1^{-1}。在可接受的数值范围内探索 V0V_0R0R_0 的变化,分别为 200-240 km s1^{-1} 和 7.5-8.5 kpc,仅导致我们对 Ωp\Omega_p 的估计发生微小变化,且在误差范围内。我们的结果与许多建议值为 20-25 km s1^{-1} kpc1^{-1} 的研究密切一致。与诞生地法不同,我们方法的优势在于不需要知道恒星年龄,这使我们能够利用大型银河系巡天的数据。一旦未来诸如 4MOST 等巡天提供更大数据量的具有光谱信息的盘星样本,我们方法的精度将得到提高。

关键词

引用

@article{arxiv.1503.00926,
  title  = {A new method for estimating the pattern speed of spiral structure in the Milky Way},
  author = {T. C. Junqueira and C. Chiappini and J. R. D. Lépine and I. Minchev and B. X. Santiago},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1503.00926},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 6 figures, 4 tables, accepted for publication in MNRAS