Gaia DR2 中太阳邻域的垂向波

我们本地银河系邻域中恒星的垂向结构与动力学包含了关于可见与暗物质局部分布以及银河系盘扰动的大量信息。我们利用来自 Gaia DR2 和大型光谱巡天的太阳邻域恒星位置与速度数据，研究垂向数密度和平均速度趋势随本地银河系中面距离的变化。我们对垂向数密度中类波的南北不对称性进行了详细测量，揭示了在高度约 $0.4\,\mathrm{kpc}$、约 $0.9\,\mathrm{kpc}$ 和约 $1.5\,\mathrm{kpc}$ 处的亏缺，以及在约 $0.2\,\mathrm{kpc}$、约 $0.7\,\mathrm{kpc}$ 和约 $1.1\,\mathrm{kpc}$ 处的峰值。我们发现该不对称性模式与颜色无关。平均垂向速度在中面数百 pc 内几乎恒定于 $<1\,\mathrm{km\,s}^{-1}$，随后在约 $0.5\,\mathrm{kpc}$ 处呈现南北对称的凹陷，振幅约 $2\,\mathrm{km\,s}^{-1}$，这很可能是相似高度处主要数密度凹陷的速度对应物。因此，借助 Gaia DR2，我们高保真地确认本地银河系盘正经历类波振荡，并首次呈现出扰动本地垂向结构的动力学一致观测图像。我们还给出了太阳高于本地银河系中面高度的最精确准确测定，对垂向密度中的任何不对称性进行修正：$z_\odot = 20.8 \pm 0.3\,\mathrm{pc}$。