Spitzer、Gaia 与银河系势

欧洲空间局 Gaia 任务在不久的将来提供的数据，将为日心距离约 10 kpc 范围内的数亿颗恒星提供精确的全相空间信息。这一全相空间测量的“视界”受限于 Gaia 视差误差恶化至超过 10%，而通过精确的距离指示器可显著扩展该视界。近期工作表明，利用 Spitzer 对天琴座 RR 型变星（RR Lyrae stars）的观测，可实现精度达 2% 的距离估计，从而 effectively 将 Gaia 的高精度数据视界在距离上扩展十倍、在体积上扩展一千倍。本文提出一种方法，利用此类高精度数据，通过与卫星星系瓦解产生的碎片相关联的小样本恒星来测量银河系势。该方法在卫星星系瓦解模拟终点的 100 颗恒星的合成观测中进行了测试：模拟中所用势的形状、取向和深度均在百分之几的误差范围内被成功复原。这一简单测试在单个碎片流中仅使用小样本即获成功，表明结合多个碎片流的约束可更详细地检验银河系的暗物质晕——这是 Spitzer 与 Gaia 结合我们对银河系的独特视角所带来的真正独一无二的机遇。