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银河系合并历史的仿真推断

星系天体物理 2026-03-16 v1

摘要

银河系(MW)中被吸积的恒星保留着其前体星系中形成位置在化学与动力学性质中的信息。本研究利用吸积碎屑中的化学动力学特征,近似估计被吸积卫星在进入时刻的物理属性后验分布。采用仿真推断框架,我们训练一套正规化流(normalizing flows)模型,基于Auriga仿真套组中MW类星系的吸积碎屑样本进行训练。将此方法应用于银河系局部样本中的被吸积恒星,我们推断出若干已知吸积事件的 lookback 时间、恒星质量、暗物质质量及合并比率:至今至冰河期(Gaia Enceladus-Sausage, GES)、赫尔米流、赫拉克勒斯、伊托伊、LMS-1/乌孔龙、银河(Sgr)、塞克奎亚与塔姆诺斯。我们的预测与文献中所报告的吸积时间与质量估计相吻合,并符合前体恒星质量与碎屑金属丰度随红移变化之间的预期关系。预测这些事件累计吸积的恒星质量为 2.20.6+1.1×109 M2.2^{+1.1}_{-0.6}\times10^{9}~\rm{M_{\odot}},其中GES与Sgr贡献最大。对完全被破坏的前体在星际中的恒星质量预测为 1.30.5+1.0×109 M1.3^{+1.0}_{-0.5}\times10^{9}~\rm{M_{\odot}},与先前对该组成分质量测量结果一致。我们给出银河系在吸积Sgr事件之后、但在吸积银河系云系之前的暗物质质量预测:约为 5.91.1+1.4×1011 M5.9^{+1.4}_{-1.1}\times10^{11}~\rm{M_{\odot}}

关键词

引用

@article{arxiv.2603.12317,
  title  = {A simulation-based inference of the Milky Way merger history},
  author = {Andrea Sante and Andreea S. Font and Daisuke Kawata and T. Lucas Makinen and Robert J. J. Grand},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.12317},
  year   = {2026}
}