利用GD-1星流的六维相空间图约束银河系势
星系天体物理
2010-03-04 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
狭窄的GD-1星流在天空中跨越60度，距离太阳约10千秒差距，距离银河系中心约15千秒差距，被认为是潮汐瓦解星团的碎片，在银河系晕中沿测试粒子轨道运行。我们结合SDSS测光、USNO-B天体测量以及SDSS和Calar Alto光谱，构建了该星流完整的经验性六维相空间图。我们发现，在扁平等温势中的偏心轨道能很好地描述该相空间图。即使对星流轨道参数和太阳到银河系中心的距离进行边缘化，对GD-1的轨道拟合也对太阳半径处的圆周速度V_c=224±13 km/s和总势扁平度q_Φ=0.87^{+0.07}_{-0.04}施加了强约束。当我们放弃V_c的任何信息性先验时，GD-1的约束变为V_c=221±18 km/s。因此，我们的GD-1六维图给出了当前对V_c的最佳约束，以及在银心半径R~15 kpc附近对q_Φ的唯一强约束。总势扁平度的很大一部分（如果不是全部）可能归因于恒星盘的质量，因此GD-1对晕本身扁平度的约束较弱：q_{Φ,halo}>0.89（90%置信度）。六维图和轨道分析中最大的不确定性来自测光距离，Gaia将消除这一不确定性。
引用
@article{arxiv.0907.1085,
title = {Constraining the Milky Way potential with a 6-D phase-space map of the GD-1 stellar stream},
author = {Sergey E. Koposov and Hans-Walter Rix and David W. Hogg},
journal= {arXiv preprint arXiv:0907.1085},
year = {2010}
}
备注
16 pages, 18 figures; accepted to ApJ; full resolution version is available at http://www.ast.cam.ac.uk/~koposov/files/gd1_fullres.pdf