科研进展LAMOST巡天数据绘制银河系盘多星族非对称漂移分布图揭示宇宙之谜

在最近的研究进展中,王海峰等人组成了一个名为“物语星源”的计划工作组,他们利用2022年底收集到的银盘梯度下降旋转曲线、金斯方程模型以及LAMOST巡天数据,成功绘制出了多星族分布下的银河系外盘非对称漂移的天区分布图。这一成果揭示了非对称偏移观测参量复杂空间效应与星族多样性,并通过化动学空间勾勒出银河系薄盘和厚盘的时间演化图像。

近年来,我们已经通过LAMOST巡天数据发现银河系盘上恒星轴向速度呈现出非轴对称的“喇叭状”分布,这种现象被描述为非对称漂移。过去认为,银盘恒星运动轨迹是简单圆或椭圆形,但由于扰动物理或非平衡态等原因,一些恒星会偏离盤面并向上移动,从而导致角动量减少引起非对称漂移。我们可以通过金斯方程或直接比较银盘旋转曲线与观测得到的轴向平均值之间差异来定量计算和定性分析该特征。

然而,由于观测数据精度限制,过去研究仅局限于太阳邻域或者模拟数据,并且该参量获取依赖精确旋转曲线。根据本次工作组调研结果,即使在太阳邻域,没有全面的多星族非对称漂移分布图,而对于外部盤,更是一片未知,这严重阻碍了对于銀河系盤動力學、旋轉曲線及暗物質分佈全面认识。

本次进展中,该国际工作组发现,在銀盤平面附近,不対稱漂移较小,但随着垂直距离增加逐渐增大。此特征参量随径向距离增加总体呈现下降趋势,但在不同星族中的径向统计特征显示出复杂趋势,在薄盤和厚盤中的分布明显不同,可能反映了薄盤和厚盤恒星形成物理过程,以及在二维平面内與軸向速度相同的“喇叭狀”分布,這些觀測結果對理論模型提出了更高要求。

此外,该研究证实化学丰度高的星族其不對稱漂移数值比化学丰度低的大,同时还刻画了太陽鄰域內不對稱漂移並探索其時間演化規律。在未来,将进行跨尺度動力學建模,以促進相關科學問題之研究。此外,“物語X光-微波長宇宙背景辐射探測器-MWLU-DPSG”工作組還發現銀帶北邊不對稱漂移比南邊大,並證實了法國貝桑松團隊預測結果。该团队通過不對稱浮遊於化學空間中的恆 星計數分析,从新的角度給出了薄層和厚層恆 星形成的大致時標。

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