Gaia DR3 中的相位螺旋

我们旨在利用 Gaia DR3 研究银河系（MW）中的相位螺旋。我们使用边缘检测算法寻找相位螺旋的边界，从而能够在不同位置和不同选择下稳健地量化其形状。我们通过确定相位螺旋的不同圈数并结合常用银河系势模型中的垂直频率，计算了相位混合的起始时间。我们发现相位螺旋向下延伸至盘面下方 $-1.2$ kpc 高度（约为薄盘 3 至 5 个标高），并在 $V_Z$ 上超出 $\pm 50$ km/s。当按方位角速度着色及在计数投影中，我们主要看到正垂直速度处的次级分支。我们还发现相位螺旋随角动量与方位角的复杂变化。这些都可能为多次扰动（来自不同时刻或不同扰动体）和/或相位混合过程的复杂性提供证据。我们在距银心 6 至 11 kpc 处探测到相位螺旋，并在该范围外 1-2 kpc 处发现垂直不对称的迹象。我们测得随方位角的小但清晰的变化。当我们从不同角动量处的相位螺旋并利用不同螺旋圈数（不同 $Z$）确定相位混合时间时，得到的时间存在系统性差异导致的不一致（时间随 $|L_Z|$ 和 $|Z|$ 增大）。我们的测定大多在 [0.3-0.9] Gyr 范围内，平均值为 0.5 Gyr。使用不同常用势模型、不同恒星距离或不同动力学温度的频率时，不一致性不变。它们可能源于真实银河系与势模型的不一致，以及过于简单的建模，特别是忽略了自引力、未考虑多次扰动及与其他过程的干涉。