Gaia 和 LAMOST 数据揭示的不同银河系位置处的银盘相空间螺旋

我们使用 Gaia 和 Gaia-LAMOST 恒星样本，研究了在 $6.34 \lesssim R \lesssim 12.34$\,kpc 和 $|\Phi| \lesssim 7.5^{\circ}$ 的银盘范围内，垂直位置-速度平面 $Z$-$V_{Z}$ 上的恒星方位角和径向速度分量 $V_{\Phi}$ 和 $V_{R}$ 的分布。正如先前的工作所发现的，这些分布表现出显著的螺旋形态。$V_{R}$ 分布还显示出清晰的四极形态，这是众所周知的速度椭球倾斜的结果。在相空间平面上观测到的螺旋和四极形态随径向和方位角位置发生强烈变化。随着 $R$ 的增加，$V_{\Phi}$ 的相螺旋变得越来越弛豫。$V_{\Phi}$ 和 $V_{R}$ 的螺旋形态以及 $V_{R}$ 的四极形态在 $-2^{\circ} < \Phi < 2^{\circ}$ 时最强，但在 $4^{\circ} < \Phi < 6^{\circ}$ 和 $-6^{\circ} < \Phi < -4^{\circ}$ 时可忽略不计。我们的结果表明相螺旋具有外部起源。在此情景下，入侵者，极有可能是先前众所周知的 Sagittarius 矮星系，穿过银盘平面的方向朝向银心或反银心。相螺旋的方位角变化也有助于我们限制入侵者的穿越持续时间。需要一个详细的模型来重现观测到的 $V_{\Phi}$ 和 $V_{R}$ 相螺旋的径向和方位角变化。