利用频率图约束银河系恒星晕的分布函数

银河系恒星晕的分解巡天可以获得数万颗独立恒星的全部 6 维相空间坐标，从而使得计算它们的三维轨道成为可能。对大量晕轨道进行谱分析可用于构建频率图，这是对其相空间分布函数（DF）的一种紧凑而信息丰富的表示。此类图可用于推断构成恒星晕 DF 的主要轨道族类型及其相对丰度。频率图的结构，尤其是共振轨道，反映了暗物质势的形成历史、形状及其相对于盘的方向。将频率分析应用于盘星系的宇宙学流体动力学模拟表明，晕星和暗物质粒子所占据的轨道族非常相似，这意味着恒星晕轨道可用于约束暗物质晕的 DF，可能影响未来的直接暗物质探测实验。将这些方法应用于来自 SDSS-SEGUE 巡天的大约 16,000 颗银河系晕星和厚盘星样本，得到的频率图提供了银河系盘对晕星进行共振俘获的有力证据，其方式与盘绝热增长的受控模拟所预测的一致。将频率分析方法应用于当前和未来的银河系晕星相空间数据，将为银河系不同成分的形成历史和晕的 DF 提供新的见解。