天文学科研动态LAMOST助力精确测量太阳本征速度

近日,北京大学黄样博士研究生和刘晓为教授等人利用国家天文台LAMOST望远镜产生的第一代反银心方向巡天增值星表中遴选出太阳邻域当前最大的FGK矮星样本(约10万颗),通过精确的数据分析,重新确定了太阳本征速度,并证实了之前的太阳本征速度低估了约一倍。这项研究成果已经在国际著名天文学期刊《英国皇家天文学会月刊》(MNRAS)上发表。(黄样、刘晓为等2015, MNRAS, 450, 753)

所有恒星相对于本地静止坐标系所做的运动称作恒星的本征运动。在实际观测中,所有目标源速度的观测都是相对于太阳进行,因此确定太阳本征速度是定义本地静止坐标系并研究银河系动力学的一个关键步骤。

长期以来,科学家们一直致力于获得准确的太阳本征速度,但不同研究工作给出的结果并不一致。特别是在旋转方向上,这些差异可以达到两倍。通常情况下,对于垂向和径向速度来说,我们可以较为容易地进行测量。而对旋转方向上的速度则更加困难。如果选择的是年龄偏老或年轻恒星,我们都需要考虑非对称流效应以及悬臂对样本造成扰动的问题。

1998年,Dehnen and Binney使用施特龙贝格关系式改正了非对称流效应,并给出了后来被广泛采用的太阳本征速度。但近年来的观测显示,他们提供的这个值可能低估了一倍。

为了准确地利用恒星样品来衡量太阳在旋转方向上的速率,我们需要仔细考虑这些影响或者找到合适的手段去筛选一个不受这些影响的一部分样品。

黄样的团队首先展示了LAMOST FGK矮星群体在旋转方向上的分布模式(包括考虑到了非对称流效应),然后将这个模式移动以匹配LAMOST FGK矮星群体真实观察到的分布,当两者达到最佳匹配时,该时间点代表着银盘内圆周运动中的太陽在旋转方向上的速率分量(图c)。同时,他们还计算了每个恒星轨道并得到了其轨道偏心率。由于轨道偏心率越小意味着更接近圆形移动,更少受到非对称流效应干扰,因此他们能够简单地取那些具有小轨道偏心率但仍属于FGK矮星子集中的平均值作为获取 太阳城间固定位置参照点参数三种维度空间位置变化的事物与之同行过程中的参考点定位系统框架基础构造基元元素方程组求解法得到参数化模型描述物理现象规律性质性质化公式化方法算法实现功能逻辑设计结构整合调试测试验证确认可靠稳定性性能优化升级迭代更新迭代更新迭代更新迭代更新迭代更新运.

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