$Gaia$ 数据集中人马座矮星系的踪迹

我们分析了一个银河系（MW）与类人马座矮椭球星系（Sgr）相互作用的 N 体模拟，在 $Gaia$ DR2 发现的背景下，于太阳附近相空间体积中寻找可归因于其轨道历史的特征。Sgr 的反复撞击在盘中激发出耦合的垂直与径向振荡，这些振荡在定性上且很大程度上在定量上能够重现 6D $Gaia$ DR2 样本中的许多特征，从中值 $V_{R},V_{\phi}, V_{z}$ 速度图到局部 $\delta\rho(v_{z},z)$ 相空间螺旋（这是给定体积内对耦合振荡的全局盘响应的表现）。大尺度速度场中的图样可很好地由 Sgr 撞击激发的紧卷螺旋与垂直波纹描述。我们表明 Sgr 的最后一次近心经过重置了局部当前 $\delta\rho(v_z,z)$ 螺旋的形成，并将其形成定位于约 500–800 Myr 前。正如预期，$\delta\rho(vz,z)$ 在 $Gaia$ DR2 数据与模拟中均随半径增大而尺寸增长、卷曲度减小。这是首个能够解释数据中不同尺度上如此多特征的 N 体模型。我们展示了如何利用银河系盘的全部范围来测定从 Myr 到 Gyr 的扰动时间、探测底层势并约束 Sgr 的质量损失历史。$\delta\rho(vz,z)$ 在所有恒星族年龄区间（直至最年轻年龄）中看起来相同，这排除了棒弯曲（bar buckling）起源。