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宇宙学 zoom-in 模拟的观测检验平台:利用星震学约束太阳柱体中的恒星迁移

星系天体物理 2021-06-30 v1 太阳与恒星天体物理

摘要

大型恒星巡天结合近期银河系质量星系形成的磁流体动力学模拟的发展,为揭示驱动星系演化的物理过程提供了前所未有的机遇。我们开发了一个框架,以无偏方式将多种参数与模拟的对应预言进行比较,同时考虑恒星巡天的选择函数。我们将此框架应用于一个包含超过 7000 颗具有星震、光谱和天体测量可用数据的恒星样本,以及来自 Auriga 项目的 6 个模拟。我们发现某些模拟能够在 [Fe/H][α/Fe][{\rm Fe}/{\rm H}]-[\alpha/{\rm Fe}] 平面上产生在定性上类似于观测的丰度二分性。它们的速度分布峰值与观测数据吻合较好,但在分布尾部和垂直速度弥散方面预言了更热的运动学。假设我们的模拟样本代表了类银河系星系,我们对太阳柱体中年轻(< 4 Gyr)和年老(∈ [4, 8] Gyr)恒星族的径向迁移分别给出 2.21 和 3.70 kpc 的上限。观测与模拟的金属丰度弥散随年龄的变化比较进一步将年轻和年老族的迁移约束至约 1.97 和 2.91 kpc。这些结果展示了我们技术比较数值模拟与高维数据集的能力,并为利用更广视场的 TESS 星震数据及未来一代模拟来约束湍流、恒星形成和反馈过程的子网格模型铺平了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.11975,
  title  = {An observational testbed for cosmological zoom-in simulations: constraining stellar migration in the solar cylinder using asteroseismology},
  author = {Kuldeep Verma and Robert J. J. Grand and Víctor Silva Aguirre and Amalie Stokholm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.11975},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 18 figures (including 8 in the appendix), 1 table, MNRAS in press