银河系盘星在整个星系中的垂直运动历史

长久以来已知银河系盘星的垂直运动随恒星年龄增大，通常解释为通过轨道散射实现的垂直加热。此处我们利用APOGEE和Gaia数据，绘制了盘星垂直作用量随年龄（$\tau\le$ 8 Gyrs）以及在大范围银心半径$\overline{R}_{\rm GC}$上的分布。我们将$\widehat{J_z}(\overline{R}_{\rm GC},\tau )$拟合为诞生时垂直作用量$\widehat{J_{z,0}}$与后续加热$\widehat{\Delta J_z}_{\, {\rm 1Gyr}}(\overline{R}_{\rm GC})$之和，后者按$\tau^{\gamma(\overline{R}_{\rm GC})}$缩放。推断的诞生温度$\widehat{J_{z,0}}(\overline{R}_{\rm GC})$在3 kpc < $\overline{R}_{\rm GC}$ < 10 kpc为1 kpc km/s，与ISM速度弥散一致；但向外迅速升高，在$\overline{R}_{\rm GC}$ = 14 kpc处达8 kpc km/s，可能反映了恒星诞生于翘曲或耀斑气体盘。我们发现加热率$\widehat{\Delta J_z}_{\, {\rm 1Gyr}}$在所有半径上均温和且近乎恒定，为1.6 kpc km/s Gyr$^{-1}$。恒星年龄依赖指数$\gamma$随银心半径缓慢增长，从$\overline{R}_{\rm GC}\lesssim R_\odot$处的$\gamma \simeq$ 1到$\overline{R}_{\rm GC}$=14 kpc处的$\gamma \simeq$ 1.3。所有半径上观测到的$J_z - \tau$关系比理论预期的轨道散射时间依赖$J_z\propto t^{0.5}$陡得多（$\gamma\gtrsim$ 1）。我们说明了若同时考虑早期散射体更常见、且恒星盘表面质量密度的恢复力较低这一事实，该难题如何得以解决。我们的分析或可重新确立渐进轨道散射作为解释盘星年龄依赖垂直运动的可信机制。