Gaia DR2 所见的行动空间中的银河系盘

第二次 Gaia 数据发布（DR2）中 6D 恒星位置-速度测量的质量与数量，使得我们能够研究银河系盘轨道分布中超出 immediate Solar neighborhood（太阳邻域）的小尺度结构。我们研究了太阳周围 1.5~kpc 内约 350 万颗恒星的轨道作用量 $(J_R,J_\phi=L_z,J_z)$ 的分布，对于这些恒星，仅由 Gaia DR2 即可精确计算其作用量。该分布 $n(J_R,L_z)$ 揭示了极为丰富的子结构。正如预期，太阳邻域 $(U,V)$ 平面中已知的移动星群对应于 $(J_R,L_z)$ 中的过密度。但 $n(J_R,L_z)$ 还展现出大量朝向更高 $J_R$ 延伸的密度团块与脊状结构。与速度空间中的子结构不同，这些 $n(J_R,L_z)$ 特征在靠近银道面且持续可见至约 1.5~kpc 的轨道中最为显著。其中一些 $n(J_R,L_z)$ 脊状结构类似于在各种共振存在下沿特定 $(J_R,L_z)$ 方向发生快速轨道扩散所预期的特征。若干 $n(J_R,L_z)$ 结构显示出向内或向外运动恒星的显著不平衡，表明恒星沿轨道或共振轨道并未达到相混合。因此，Gaia DR2 中恒星的轨道作用量与角空间在 kpc 尺度上高度结构化，并似乎对银河系盘中非轴对称结构与共振的建模研究极具参考价值。