银河系盘中的恒星流：预测寿命及其在测量银河系势中的效用

在本文中，我们针对一个模拟的类银河系星系的盘中的恒星流的探测、表征和起源给出了整体视图。该星系的逐星模拟在包含旋臂、棒和巨分子云的逼真银河系势中演化诞生于星团中的恒星，历时 $5$ Gyr。我们首先设计了一种新的混合方法来探测恒星流，该方法结合了相空间密度信息以及模拟中恒星所跨越的作用量-角空间。我们发现恒星流的祖星星团和星协都优先为高质量（$>1000$ $M_{\odot}$）和年轻（$< 1$ Gyr）。我们的寻流方法预测，仅在太阳邻域就可能用 6D \textit{Gaia} DR2 数据找到 1 到 10 条恒星流。模拟表明，恒星流对星团的初始动力学状态、与巨分子云（GMC）相遇积累的能量增益以及当前作用量敏感。我们研究了通过考察将恒星流倒推回其起源的可行性可以了解银河系势的什么信息。即使拥有关于银河系势非轴对称分量（旋臂、棒）的完美信息，随机的 GMC 总体使得向后积分在超过一或两个盘轨道时间后变得不可能。恒星流也对棒的性质敏感，但对我们模拟中非瞬变双臂旋臂的性质相当不敏感。最后我们预测，用 \textit{Gaia} 的 10 年任务结束数据应可探测到约 10 到 30 条恒星流。银河系盘中还有更多恒星流等待发现，它们可能持有过去 Gyr 中银河系历史的线索。