来自人马座与银河系相遇的星系盘中的迁移与混合

在螺旋星系中诞生于近圆轨道上的恒星，可因与盘内非轴对称扰动（如棒或旋臂）的相互作用而随后迁移至不同轨道。本文扩展了迁移研究，以人马座矮星系（Sgr）与银河系（MW）的相互作用为例考察外部影响的作用。我们首先利用冲量近似估计来刻画 Sgr 盘穿越的影响。来自 Sgr 的潮汐力可产生引导半径（$\Delta R_g$）与轨道偏心率（由最大径向偏移 $\Delta R_{\rm max}$ 量化）的变化。这些变化在盘面上遵循类四极模式，其振幅随银心距增大而增大。我们接下来考察了一个无碰撞 N 体模拟，其中类 Sgr 卫星与类 MW 星系相互作用，发现 Sgr 在外盘的影响主导了盘穿越之间轨道的演化。最后，我们使用同一模拟，通过以不同年龄恒星族群“着色”模拟来探索 Sgr 诱发迁移的可能观测特征。我们发现，在 Sgr 盘穿越之后，其诱发的迁移在一个环带内表现为方位角金属丰度变化（$\delta_{\rm [Fe/H]}$）中的近似四极，以及轨道偏心率 $\Delta R_{\rm max}$ 的系统性变化。这些系统性变化可维持数个转动周期。我们得出结论，这一特征组合可用于区分塑造银河系薄盘化学丰度图的不同迁移机制。