银河系厚盘化学与动力学性质的起源

我们采用银河系厚盘约在9 Gyr前由第一代银河系薄盘（FGTD）与一个矮星系次并合而形成的场景，进而研究银河系厚盘的化学与动力学性质。在该场景下，厚盘的动力学性质长期以来一直受到第二代银河系薄盘（即当前薄盘）的质量增长及其非轴对称结构的影响。另一方面，薄盘早期的恒星形成历史与化学演化则受到了厚盘残余气体的影响。基于N体模拟与化学演化模型，我们研究了厚盘的径向金属丰度梯度、结构与运动学性质，以及详细的化学丰度模式。我们的数值模拟表明，古老的次并合事件可以显著抹平FGTD原有的径向金属丰度梯度，尤其是在外部区域，并且也可以导致内部富金属恒星向外部（R>10kpc）迁移。模拟表明，由于薄盘中独立棒结构的动力学效应，厚盘中心区域可以形成棒。对于次并合质量比较高（~0.2）且轨道偏心率较低（~0.5）的模型，其模拟的厚盘轨道偏心率分布与相应的观测结果吻合良好。在并合轨道倾角较低的模型中，模拟得到的厚盘V_{phi}-|z|关系也与最新的观测结果吻合良好。我们的银河系化学演化模型能够以自洽的方式解释观测到的两个盘的金属丰度分布函数（MDFs）以及[Mg/Fe]与[Fe/H]之间的相关性。