通过直接轨道积分构建银河系中心区域的银晕恒星分布

处于高径向轨道上的晕星不可避免地会穿过银河系的中心区域。在恒星晕处于动力学平衡且轴对称的前提下，我们对来自 LAMOST DR5 与 $Gaia$ DR3 交叉匹配、位于 $5\leq r \leq 50$ kpc 的约 $10,000$ 颗晕 K 型巨星进行了轨道积分。通过仔细考虑选星函数，我们构建了 $r \leq 50$ kpc 整个区域内的恒星晕分布。我们发现，双重截断幂律函数能很好地描述恒星晕密度分布：内区斜率较缓，两个截断分别位于 $r=10$ kpc 和 $r=25$ kpc。恒星晕由外向内逐渐变扁平，但在 $r \lesssim 5$ kpc 处 $q\sim 0.5$。在内 5 kpc 内恒星晕趋于各向同性并带有轻微顺行自转，速度弥散达到 $\sim 250\rm \ km\ s^{-1}$。我们得到在 $5\leq r \leq 50$ kpc 内金属丰度梯度为微弱的负值 $-0.005$ dex kpc$^{-1}$，而在内 10 kpc 存在 [Fe/H]$>-1$ 的相对富金属星超出。由我们的样本积分得到 $r \leq 5$ kpc 内的晕星闯入者质量为 $\sim1.2 \times 10^8\ M_{\odot}$（在 [Fe/H]$<-1.5$ 时为 $\sim 4.7 \times 10^7\ M_{\odot}$），这可解释银河系中心区域直接观测到的 [Fe/H]$<-1.5$ 贫金属星中的 50–100%。