利用丰度聚类示踪恒星的诞生性质

为理解银河系盘的形成与演化，我们必须将其当前性质与其过去相联系。我们探索宇宙学流体动力学模拟，以研究恒星化学丰度与其起源的可能联系。利用具有分布式与稳态恒星形成史的两个类银河系模拟中的丰度测量层次聚类，我们发现恒星的丰度团簇由诞生位置（$R_\text{birth}$）与时间（年龄）的不同组构成。模拟观测丰度误差（0.05 dex）后，我们发现示踪离散的（$R_\text{birth}$，年龄）组需要大维丰度向量。使用 15 种元素丰度（Fe、O、Mg、S、Si、C、P、Mn、Ne、Al、N、V、Ba、Cr、Co），可定义最多 $\approx$ 10 个团簇，其在（$R_\text{birth}$，年龄）上约有 $\approx$ 25% 重叠。我们构建一个简单模型表明，有可能以 $\pm$0.06 Gyr 与 $\pm$1.17 kpc 的精度由丰度推断恒星年龄与 $R_\text{birth}$。我们发现丰度聚类对第三个模拟无效，其中低-$\alpha$ 恒星在盘中分布式形成，而早期高-$\alpha$ 恒星在团块中更快速地形成，并随其组成恒星演化富集星际介质而向银河系中心沉降。然而，该形成路径导致 [$\alpha$/Fe]-[Fe/H] 平面上大的年龄弥散，与银河系观测性质不一致。我们得出结论：丰度聚类是绘制我们星系历史的一种有前景的方法。