银河薄盘的经典头白星 I. 基于非局部热力学平衡光谱分析的元素梯度
星系天体物理
2026-01-16 v2 太阳与恒星天体物理
摘要
经典头白星(CCs)长期以来被视为追踪银河系年轻薄盘化学演化的优秀标尺。我们对 401 颗银河系 CCs 进行了基于 1,351 组高分辨率光谱的均匀、非局部热力学平衡(NLTE)光谱分析,Galactocentric 距离范围为 4.6 到 29.3 kpc。使用 PySME 结合 MARCS 大气层和最新 NLTE 离子化平衡系数网格,我们推导了大气参数和关键物种的元素丰度,这些物种可追踪多个核合成通道。我们的样本——目前规模最大的 CC NLTE 数据集——实现了高内部精度,使我们能够对当前薄盘元素分布和径向梯度进行稳健建模。我们使用三种解析函数(线性、对数、双线性带分段点)在贝叶斯、抗异常值框架下估计元素梯度,也应用高斯过程回归来捕捉非参数变化。我们发现 NLTE 大气参数与 LTE 确定值的系统差异。此外,铁以及大多数元素丰度轮廓更适合非线性行为而非单斜率线性模型:对数拟合通常优于简单线性模型,而双线性拟合在不同元素间的分段半径不一致。高斯过程模型揭示了几乎所有 studied 元素的外缘盘展平趋势。[X/H] 比值在 Galactocentric 距离上基本保持平稳,表明在薄盘中铁的化学扩张具有一致性,Na 和 Al 略有正偏移,Mn 和 Cu 轻微下降。与最近文献的比较显示整体一致,但突显了 NLTE 在外缘盘丰度上的差异。这些结果为银河系的化学动力学模型提供更紧密的实证约束,为未来的大规模 NLTE 绘图做好了准备。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.22491,
title = {Classical Cepheids in the Galactic thin disk I. Abundance gradients via non-local thermodynamic equilibrium spectral analysis},
author = {Antonino Nunnari and Valentina D'Orazi and Giuliana Fiorentino and Vittorio F. Braga and Giuseppe Bono and Michele Fabrizio and Henrik Jönsson and Rolf-Peter Kudritzki and Ronaldo da Silva and Maria Bergemann and Eloisa Poggio and Jonah M. Otto and Karina Baeza-Villagra and Angela Bragaglia and Giulia Ceci and Massimo Dall'Ora and Laura Inno and Carmela Lardo and Noriyuki Matsunaga and Matteo Monelli and Manuel Sánchez-Benavente and Chris Sneden and Maria Tantalo and Frédéric Thévénin and Marcella Di Criscienzo and Gamze Böcek Topcu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.22491},
year = {2026}
}
备注
Manuscript accepted by A&A. Abstract shortened