银河系外盘中的扭曲与进动造父变星翘曲

我们在具有Gaia DR3径向速度的所有经典造父变星样本中考察银河系翘曲。在每个径向 bin 中，我们确定（1）垂直于恒星平均轨道角动量的倾斜平面法向，以及（2）最拟合其位置的平面。我们发现$R\approx 11$ kpc内部无翘曲；对于更大$R$，盘面的倾角逐渐增大，在$R \ge 14$ kpc处达到$i\sim 3^{\circ}$。随着$R$增大，翘曲升交点方位角从11 kpc处的$\varphi_{\mathrm{lon}}\approx-15^\circ$起沿银河系旋转方向以约$14^{\circ}$/kpc移动，意味着前导节点螺旋，即翘曲星系的普遍行为。由对位置拟合平面的方法我们还得到$\dot{\varphi}_{\mathrm{lon}}$，并发现前进进动：$\dot{\varphi}_{\mathrm{lon}} \sim 12$ km/s/kpc（12 kpc处）递减至$\sim 6$ km/s/kpc（14 kpc及以外）。这将在$\sim 100$ Myr内解开前导节点螺旋，表明我们对$\dot{\varphi}_{\mathrm{lon}}$的瞬时测量反映了瞬态行为。这与现有模拟一致，模拟显示$\dot{\varphi}_{\mathrm{lon}}$的振荡叠加在长期逆行微分进动之上，后者生成了前导节点螺旋。