LEGARE 项目. I. 基于贝叶斯框架的银河系核星盘化学演化模型

银河系核星盘 (NSD) 是位于银河系中心 200 pc 内的密集旋转恒星系统。NSD 被认为主要由来自内侧银河盘的 bar 驱动 gas 流入所 fuel。作为 LEGARE 项目的一部分，我们构建了首个针对 NSD 的化学演化模型，使用贝叶斯方法专为 reproduce observed metallicity distribution functions (MDF) 而设计，并与可用的所有丰度比值（相对于 Fe 的 Mg、Si、Ca）进行比较。我们采用 state-of-the-art 化学演化模型，假设负责 NSD formation 的 gas 由 Galactic bar 引发的流入提供。被 accreted 物质的化学组成被假设为反映 4 kpc 处银河盘的组成。使用 Bayesian MCMC 框架拟合 NSD 不同样本的 MDF。若直接信赖 NSD 数据，不考虑来自 bulge 恒星的 possible contamination，我们发现基于内侧盘 gas 流入的 formation 场景与 observed MDF 的 low metallicity tail 不一致。这是因为在 bar formation 时代，内侧盘的金属丰度已接近 solar。另一方面，采用来自额外 metal-poor 流入的稀释模型成功地 reproduce 了观测结果。最佳拟合模型要求流入金属丰度为内侧盘的 5 倍，且 star formation efficiency 为 moderate。该模型顺利 reproduce 了 observed [$\alpha$/Fe] 与 [Fe/H] 比值，并预测了与最新估计一致的 star formation history。然而，如果我们假设 MDF 受 metal-poor bulge 恒星的 contamination 影响并限制 [Fe/H] > -0.3 dex， 则无需 gas dilution。在这种情况下，最佳拟合模型的 star formation efficiency 非常低且伴随 mild galactic wind。