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银河系星际天体族:一个预测与推断的框架

地球与行星天体物理 2023-11-16 v2 星系天体物理

摘要

银河系被认为拥有庞大的星际天体(ISOs)族,在太阳附近约 1015pc310^{15}\mathrm{pc}^{-3},它们由从行星形成到星系动力学等一系列不同过程形成和塑造。我们定义了一个新颖框架:首先通过结合行星与星系尺度的过程模型来预测该银河系 ISO 族的性质,其次通过将预测族与观测进行比较来对建模的过程进行推断。我们通过用 APOGEE 巡天数据建模银河系恒星族并将其与原行星盘化学模型结合,预测了银河系 ISO 族的空间与成分分布。选取 ISO 水质量分数作为示例可观测量,我们评估了其在太阳位置处以及银河系盘平均下的分布;我们对太阳邻域的预测与 2I/Borisov 推断出的水质量分数相容。我们表明,被充分研究的银河系恒星金属丰度梯度具有对应的 ISO 成分梯度。我们还通过使用当前观测到的 ISO 成分分布来约束 ISO 产生率的母星金属丰度依赖性,展示了该框架的推断部分。随着 Vera C. Rubin 天文台时空遗产巡天(LSST)的推进以及更多 ISO 被观测到,这一约束以及用该框架做出的其他推断将大幅改善。最后,我们探索了该框架到其他银河系族(如系外行星族)的推广。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.05801,
  title  = {The Galactic Interstellar Object Population: A Framework for Prediction and Inference},
  author = {Matthew J. Hopkins and Chris Lintott and Michele T. Bannister and J. Ted Mackereth and John C. Forbes},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05801},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to AJ