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基于 DBSCAN 的盲化学 tagging:光谱巡天的前景

星系天体物理 2019-06-03 v2

摘要

化学 tagging 作为一种揭示银河系历史的技术极具前景。基于相似化学特征对恒星分组可确立银河系恒星形成与并合历史的细节。借助精确的恒星化学测量,化学 tagging 或能将诞生于同一气体云、无论当前位置与运动学如何的恒星归为一组。成功 tagging 这些诞生星团需要高质量的化空间信息以及优良的聚类发现算法。为检验在当前与未来光谱巡天数据上实施化学 tagging 的可行性,我们构建了一组真实的合成星团,为每颗恒星生成观测光谱与推导化学丰度。我们使用基于密度的带噪声空间聚类应用(DBSCAN)依据光谱或丰度对恒星分组;这些组与输入星团相匹配,被发现具有高度同质性与完备性。在对当前技术可达不确定度的丰度进行 tagging 时,成员数超过 10 的星团恢复比例为 40%。基于我们的银河系基准模型,预测在类似 APOGEE 巡天的样本中可恢复超过 600 个成员数至少 10 且成员同质性 70% 的星团。对 GALAH 巡天及 SDSS V 中未来的 Milky Way Mapper 等更大巡天进行 tagging,可能以高同质性恢复数万个星团。获取如此多独特的等龄星团将变革我们对银河系恒星形成历史与化学演化的理解。

关键词

引用

@article{arxiv.1902.08201,
  title  = {Blind chemical tagging with DBSCAN: prospects for spectroscopic surveys},
  author = {Natalie Price-Jones and Jo Bovy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1902.08201},
  year   = {2019}
}

备注

16 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS