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基于 K2 星震学年龄的银河系薄盘径向金属丰度梯度的演化

星系天体物理 2023-08-16 v1

摘要

银河系盘的金属丰度径向分布是对我们星系形成与演化模型的重要观测约束。它有助于我们理解银盘的化学增丰及其中的动力学过程,特别是径向迁移。我们利用一组具有可靠天体测量、光谱和星震学参数的红巨星样本,研究了薄盘中金属丰度随引导半径的变化。我们的样本包含 668668 颗星,引导半径 44 kpc < RgR_\mathrm{g} < 1111 kpc,星震学年龄覆盖薄盘的整个历史,精度约 25%\approx 25\%。我们使用 MCMC 分析在年龄分箱中测量梯度及其内禀弥散,并构建层次贝叶斯模型以独立于分箱地研究这些参数的演化。我们发现梯度从最年轻恒星的 0.07\approx -0.07 dex/kpc 平滑演化为年龄大于 1010 Gyr 恒星的 0.04\approx -0.04 dex/kpc,在中间年龄无中断。我们的结果与基于 CoRoT 星震学年龄的结果、小于 11 Gyr 恒星中造父变星的结果以及小于 66 Gyr 恒星中开放星团的结果一致。对于更老的恒星,我们发现样本中金属丰度显著低于星团,表明存在偏向更富金属星团的存活偏差。我们还发现 Chiappini (2009) 的化学演化模型在盘形成早期阶段金属丰度过低。我们的结果为薄盘的增长与增丰以及径向迁移提供了强有力的新约束,将有助于对模型条件和物理的新检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.14422,
  title  = {The evolution of the Milky Way's thin disc radial metallicity gradient with K2 asteroseismic ages},
  author = {Emma Willett and Andrea Miglio and J. Ted Mackereth and Cristina Chiappini and Alexander J. Lyttle and Yvonne Elsworth and Benoît Mosser and Saniya Khan and Friedrich Anders and Giada Casali and Valeria Grisoni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.14422},
  year   = {2023}
}

备注

15 pages, 16 figures. Accepted for publication in MNRAS