利用银河系盘动力学质量测量首次探测旋臂

我们将垂直Jeans方程应用于银河系盘，以研究薄盘面密度的非轴对称变化。我们将盘面划分为网格间距为100 pc的面元，并使用由绝对星等截断定义的四个独立Gaia DR3恒星子集，探测距离可达3 kpc。垂直Jeans方程由恒星数密度场和垂直速度场提供信息；对于前者，我们使用通过高斯过程回归生成的分布图；对于后者，我们使用贝叶斯神经网络径向速度预测，从而能够充分利用Gaia DR3自行样本的全部能力。我们首次在动力学测量的盘面密度中发现了以过密度形式存在的旋臂证据，该证据在所有四个数据样本中均被探测到，并且与由恒星年龄和化学丰度示踪的旋臂非常吻合。我们对该特征拟合了一个简单的旋臂模型，推断出约20%的相对过密度和约400 pc的宽度。当将分析限制在距离2 kpc以内的恒星时，我们还推断出薄盘面密度的标长在3.3--4.2 kpc之间。