一种拟合Gaia数据的银河系盘自洽动力学模型
星系天体物理
2022-11-16 v2
摘要
本文展示了如何通过拟合银河系引力势至来自Gaia数据的恒星运动学与密度，获得一个自洽动力学模型。利用Besancon银河系模型，我们推导出一个势，并基于三个运动积分计算盘恒星分布函数以模拟稳态恒星盘。引力势与恒星分布函数被自洽地构建，随后调整以与Gaia观测得到的运动学和密度分布相符。采用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）将动力学模型的自由参数拟合至Gaia视差与自行分布。拟合在广泛分布于经度和纬度的若干组Gaia eDR3数据上进行。我们能够确定不同年龄子成分的速度弥散椭球及其倾角，二者均随R和z变化。薄盘与厚盘族群的密度律及其径向尺度长度也自洽地得到。这一新模型具有一些有趣特征，例如薄盘耀斑。厚盘被发现与年老薄盘在密度和运动学上呈现非常不同的特征。这有力支持了薄盘与厚盘形成于不同情景的观点，因为它们之间的密度与运动学转变是突变的。暗物质晕近乎球形。我们还推导出太阳运动为(10.79 0.56, 11.06 0.94, 7.66 0.43) km/s，与近期研究吻合良好。所得完全自洽的引力势仍具轴对称性，是对银河系平滑质量分布的良好近似，可用于进一步研究，包括计算银河系中真实恒星的轨道（节略）。
引用
@article{arxiv.2208.13827,
title = {A self-consistent dynamical model of the Milky Way disc adjusted to Gaia data},
author = {A. C. Robin and O. Bienaymé and J. B. Salomon and C. Reylé and N. Lagarde and F. Figueras and R. Mor and J. G. Fernández-Trincado and J. Montillaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.13827},
year = {2022}
}
备注
Final version, 26 pages, 14 figures. A&A in press