通过矢量球谐函数研究局部恒星速度场

我们利用矢量球谐函数形式，分析了包含 $42\,339$ 颗具有精确视差的非双星 Hipparcos 恒星的样本的局部恒星切向速度场。我们推导了局部系统场的经典线性模型 (Ogorodnikov-Milne) 参数与一般矢量谐波分解的低阶项之间的简单关系。利用这些关系，我们确定了太阳相对于局部恒星的速度为 $(V_X,V_Y,V_Z)=(10.5, 18.5, 7.3)\pm 0.1$ \kms。通过在矢量球谐函数中进行直接的最小二乘拟合确定的 Oort 参数为 $A=14.0\pm 1.4$，$B=-13.1\pm 1.2$，$K=1.1\pm 1.8$，以及 $C=-2.9\pm 1.4$ \kmspc。我们发现了一些统计上显著的高阶谐波项，它们不对应于经典线性模型中的任何参数。其中一项，即三阶电谐波，被暂时解释为对距银盘旋转速度负线性梯度的响应，我们估计该梯度约为 $-20$ \kmspc。在 Ogorodnikov-Milne 模型中最意外且无法解释的项是一阶磁谐波，它代表了恒星场绕指向旋转反方向的 $-Y$ 轴的刚体旋转。该谐波的系数为 $6.2 \pm 0.9$ \kmspc，具有统计稳健性，同时也存在于更遥远恒星的速度场中。由此产生的恒星总体朝向银心方向的向上垂直运动和背向银心方向的向下运动，与静态银河系翘曲模型预期的矢量场相反。