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利用近距超高速星约束太阳位置与速度

星系天体物理 2018-12-19 v2 太阳与恒星天体物理

摘要

双星与银河系中心的超大质量黑洞(SMBH)之间的引力三体相互作用偶尔会以约 1000 km/s 的速度抛射出一颗超高速星(HVS)。由于抛射位置,此类 HVS 初始具有可忽略的方位角角动量 Lz0L_z \sim 0 kpc km/s。即使晕略微三轴,近期抛射的近距 HVS 的 LzL_z 仍可忽略,因为其从银河系中心飞出的时间太短而不足以积累显著力矩。然而,如果我们对太阳位置和速度做了错误假设,由于太阳错误的反射运动,这样的 HVS 会明显具有显著的非零方位角角动量。反之,利用近距 HVS 的精确天体测量数据,我们可以通过假设该 HVS 具有零方位角角动量来测量太阳位置和速度。基于这一想法,本文提出一种利用 HVS 估计太阳的银心距 R0R_0 与银心太阳方位角速度 VsunV_{sun} 的方法。我们用一颗近距 HVS 候选体的模拟数据证明,Gaia 天体测量数据连同当前可用的来自 Sgr A* 自行测量的 Vsun/R0V_{sun}/R_0 约束,可分别以约 0.27 kpc 和约 7.8 km/s(或 3% 的相对不确定度)的不确定度约束 R0R_0VsunV_{sun}。鉴于 Gaia 有望在不久的将来发现许多近距 HVS,我们的方法将是约束 (R0,Vsun)(R_0, V_{sun}) 的一种有前景的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1804.08590,
  title  = {Constraining Solar position and velocity with a Nearby Hypervelocity Star},
  author = {Kohei Hattori and Monica Valluri and Norberto Castro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.08590},
  year   = {2018}
}

备注

ApJ accepted. 15 pages, 5 figures. We added Section 5.5, where the situation after this paper first appeared (on April 23, 2018) is described. Conclusion is unchanged. Comments welcome