解码银河系盘的年龄-化学结构：Copulas 与 Elicitable Maps 的应用

在银河系中，恒星在 $[\alpha/\mathrm{Fe}]$ 对 $[\mathrm{Fe/H}]$ 以及 $[\mathrm{Fe/H}]$ 对年龄平面上的分布，蕴含着关于星系盘恒星形成、吸积与动力学演化历史的关键信息。我们将称为 copulas 与 elicitable maps 的新颖统计方法应用于 APOGEE 巡天中红巨星的 age 与丰度，以研究这些平面。我们发现低-$\alpha$ 与高-$\alpha$ 盘星在 copula 空间中具有清晰分离，并借此使用纯统计方法实现了 $\alpha$ 序列的自动分离。该分离揭示，高-$\alpha$ 盘在高 $[\mathrm{Fe/H}]$ 处终结于与低-$\alpha$ 盘低-$[\mathrm{Fe/H}]$ 起点相同的 [$\alpha$/Fe] 和 age，从而支持高、低-$\alpha$ 盘的顺序形成情景。随后我们将 copulas 与 elicitable maps 结合，以精确获取在 $0 < R < 20$ kpc 与 $|z| < 2$ kpc 范围内，以银心半径 $R$ 与高度 $z$ 为条件时恒星 age $\tau$ 与金属丰度 $[\mathrm{Fe/H}]$ 的相关性。所得年龄-金属丰度相关性随半径、高度与 [$\alpha$/Fe] 的变化趋势表明，在运动学冷轨道主导处相关性约为 $0$，而在运动学热轨道主导处存在朴素预期的负相关性。这与旋臂驱动的径向迁移效应一致，该效应必须足够强以完全抹平低-$\alpha$ 盘的年龄-金属丰度结构。