基于 Gaia DR1 的太阳邻域恒星普查

太阳邻域中不同类型恒星的绝对数量和密度剖面，是研究初始质量函数、恒星演化和星系结构的基本基准。利用来自 Gaia DR1 Tycho-Gaia 天体测量解的数据，我们重建了 Gaia 的选择函数，并确定了 Gaia 的体积完备性、局部数密度，以及从早 A 型星到晚 K 型星的主序和巨星支上不同光谱型的垂直剖面。我们清晰地探测到所有恒星类型在中平面附近恒星密度剖面预期的变平：所有垂直剖面均能用 sech^2 剖面很好地表示，标高范围从 A 型星的约 50 pc 到 G 和 K 型矮星及巨星的约 150 pc。我们确定了主序上 M_V < 7 (M >~ $0.72 M_\odot$) 以及巨星支上 M_J >~ -2.5 的光度函数。将其转换为质量函数后，我们发现主序上高质量 (M > $1\,M_\odot$) 的现存量质量函数为 d n / d M = 0.016 $(M/M_\odot)^{-4.7}$ 颗/pc^3/$M_\odot$。外推至 M = $0.72\,M_\odot$ 以下，我们得到总的中平面恒星密度为 0.040±0.002 $M_\odot$/pc^3。巨星贡献了 0.00039±0.00001 颗/pc^3，或约 0.00046±0.00005 $M_\odot$/pc^3。恒星形成率面密度为 \Sigma(t) = 7±1 exp(-t/[7±1 Gyr]) $M_\odot$/pc^2/Gyr。总体而言，我们发现 Gaia DR1 的选择偏差是可控的，并使得能够开展与先前研究一致且有所拓展的太阳邻域详细新普查。这为利用完整 Gaia 数据集绘制银河系地图带来了良好前景。