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逝者如诈:利用Gaia BP/RP光谱对星系球体星系起源星体进行化学标记

星系天体物理 2025-01-14 v2

摘要

星系球体(GCs)是极其高效的星形成场,近期研究表明它们显著贡献了早期银河系恒星质量的构建。尽管其作用随时间的推移已减弱,但通过识别具有异常氮和铝过丰度以及氧贫乏的化学特征独特的星体,可在今日追溯其对银河系初始演化的影响。虽然这些高-[N/O]、高-[Al/Fe]星系球体起源星体是完整或完全消失的星系最佳探测器,但在当前银河系中极其稀少。为解决这一稀缺问题,我们训练了一个神经网络(NN)以利用低分辨率Gaia BP/RP光谱识别高-[N/O]、高-[Al/Fe]星体。我们的神经网络实现了约≈99%的分类准确率和≈7%的误报率,首次在银河系场域中识别出878个新候选星体。我们通过多个物理动机的自洫性检验验证了结果,例如发现选定星体在银河系星系球体中的发生率显著高于场域。此外,我们发现大多数星系球体起源候选星体位于银河系内部,可能在原始银河系中形成,与前期研究一致。星系球体候选星体在金属浓度为[Fe/H]≈-1处的场域比例下降,这大致与自转完成、即银河系恒星盘形成的时间相吻合。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.00197,
  title  = {The ones that got away: chemical tagging of globular cluster-origin stars with Gaia BP/RP spectra},
  author = {Sarah G. Kane and Vasily Belokurov and Miles Cranmer and Stephanie Monty and Hanyuan Zhang and Anke Ardern-Arentsen and Elana Kane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.00197},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 12 figures + 4 in the appendix. Accepted to MNRAS. Alt text included for figures. Comments welcome!