蛇夫座流的性质与轨道

蛇夫座流是银河系中最近发现的一条恒星潮汐流。我们利用 Keck 和 MMT 望远镜获得了 14 颗流成员星的高质量光谱数据。我们确认该流是一个快速运动（$v_{los}\sim290$ km s$^{-1}$）、运动学上冷（$\sigma_{v_{los}}\lesssim1$ km s$^{-1}$）的 α 元素富集且金属贫乏（${\rm [\alpha/Fe]\sim0.4}$ dex，${\rm [Fe/H]\sim-2.0}$ dex）的恒星群。利用概率方法，我们在视向速度、颜色-星等、坐标和自行空间中同时对该流进行建模，从而确定其在 6D 相空间中的分布。我们发现该流在距离上从太阳 7.5 到 9 kpc 延伸；它的长度是宽度的 50 倍，在投影中仅显得高度压缩。对流中所含恒星族群的分析表明其年龄约为 12 Gyr，其初始恒星质量约为 $2\times10^4$ $M_{\odot}$（或至少 $\gtrsim7\times10^3$ $M_{\odot}$）。假设一个标准银河系势，我们对该流拟合了一条与观测到的相空间分布相匹配的轨道，但自行方面存在一定张力：该流的轨道周期约为 350 Myr，位于偏心率约 0.66 的较偏轨道上，近心点约 3.5 kpc，远心点约 17 kpc。该流的相空间结构和恒星族群表明其前身天体必然是一个约 240 Myr 前被瓦解的球状星团。我们在沿流方向未探测到任何显著的恒星过密度来指示前身天体的存在，并得出结论：该流就是前身天体所剩的全部。