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天琴座RR型变星追踪银河系翘曲

星系天体物理 2025-09-10 v1

摘要

自20世纪50年代末以来,人们已知银河系盘的外缘存在翘曲。尽管多种星族已显示出潜在的翘曲分布,但星族年龄与其所追踪的翘曲之间的关系仍是一个悬而未决的问题。本工作的目标是探测银河系盘天琴座RR型变星(RRL)星族中翘曲的存在。我们利用公开的RRL星表汇编、精确的测光距离(5%\sim 5\%)以及 Gaia DR3 自行数据,在银河系反银心方向运动学地筛选出一个薄盘RRL样本,该方向上切向速度最能近似方位角速度,以区分盘星与晕星。对于具有盘状运动学的RRL,我们分析了它们的平均垂直高度和平均垂直速度。我们首次证明,具有薄盘状运动学的RRL星追踪了翘曲。在反银心方向,RRL星族的平均垂直高度达到最小值 0.4\approx 0.4 kpc,其趋势系统性地低于经典造父变星所发现的结果。RRL翘曲的运动学信号始于 R10R\approx 10 kpc,其趋势与造父变星不同,而与先前工作中的红团簇星族相似,垂直速度达到最大值 7\approx 7 km/s。我们还估算了RRL翘曲的模式速度,其顺行旋转速度约为 13±2\approx 13 \pm 2 km/s/kpc,与造父变星的结果一致。最后,我们得到垂直速度弥散度 17\approx 17 km/s,这与典型年老(>10> 10 Gyr)盘星族的运动学不符,反而支持一个以中年(343-4 Gyr)星族为主的解释。我们的结果表明,薄盘RRL星是翘曲的一个动力学中年示踪体,为研究翘曲与恒星年龄的依赖关系开辟了新窗口。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.22427,
  title  = {RR Lyrae stars trace the Milky Way warp},
  author = {Mauro Cabrera-Gadea and Cecilia Mateu and Pau Ramos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22427},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 5 figures. 2 pages with 2 figures in the appendices. Submitted to A&A