基于Gaia DR2的运动学:矮星系的扰动之力

我们结合Gaia DR2天体测量与视线速度信息,以及用贝叶斯推断方法得到的两组距离,研究银河系盘中的三维速度分布。我们搜寻所有银心柱坐标速度分量(V_φ、V_R和V_z)随银河系半径、方位角及距盘 mid-plane 距离的变化。我们确认了近期工作,即R-z平面中的整体垂直运动符合呼吸模与弯曲模的组合。在x-y平面中,我们表明尽管振幅改变,这些模所产生的结构基本不随距盘面的距离变化。与两种不同的银河系盘模型比较,我们证明观测到的图样可在短时间尺度内剧烈改变,显示出理解垂直扰动的起源之复杂性。在内盘识别出强烈的径向V_R梯度,从太阳-银心连线前方方位角30°<φ<45°处的16 km s⁻¹ kpc⁻¹平滑过渡到滞后太阳方位角-45°<φ<-30°处的-16 km s⁻¹ kpc⁻¹。我们利用无显著近期并合的模拟表明,棒势预期恰好相反的趋势,但被高估的距离可翻转该趋势以匹配数据。或者,利用人马座矮星系-银河系相互作用的N体模拟,我们证明需要一次主要的近期扰动才能重现观测。此类撞击可能强烈扰动已有的棒,甚至可能在过去1-2 Gyr内触发其形成。