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研究快报 - 天体丰度与星系演化研究团组

本团组利用Gaia DR2星表中的OB型恒星样本研究银盘的渐展和翘曲

SAGE

2019

近期,本团组博士研究生李承东利用Gaia DR2星表中的OB型恒星样本研究了银盘的渐展和翘曲,并且分析了银盘的结构参数性质。该研究结果在今年二月发表于《天体物理学报》(The Astrophysical Journal)上。

银盘的恒星分布函数在径向和竖直方向都可以用e指数函数形式来表示,随着半径的增大,恒星数密度逐渐降低。银盘的渐展指银盘的标高随着半径的增加而增大,这对于旋涡星系是个普遍存在的现象。相对于平整的银盘内部,外部银盘表现出翘曲的特征,其中在北部向上弯曲,在南部向下弯曲。HI气体和晕和盘的引力被认为是两种比较可能的原因。

本工作利用Gaia DR2 OB型恒星建立了银盘恒星数密度分布函数,并且将渐展和翘曲的模型包含在分布函数中,以分析银盘外部渐展和翘曲的性质。本工作运用测光数据作为选择条件,选取了超过25万颗OB型恒星作为研究样本。

采用径向和竖直方向两个e指数模型来拟合银盘的恒星分布,并且在考虑了渐展和翘曲之后,将其模型加入到银盘整体的恒星数密度分布函数中。最终所使用的银盘恒星数密度分布函数是:,其中hz(R)和zw分别代表银盘的渐展和翘曲。根据拟合样本恒星的数密度分布,外盘存在明显的渐展特性。图1所示是银盘的渐展结果与前人的比较,可以看到不同类型天体都可以观测到渐展现象的存在,同时OB型恒星的标高增加幅度小于红巨星,和F,G矮星类似。

图1:银盘的渐展结果与前人的比较

由翘曲模型得到的参数表示,银盘内部是水平的,并且从银心距约9kpc开始出现翘曲现象,翘曲的幅度与脉冲星类似。图2所示是翘曲模型拟合结果与前人工作的对比。所有模型中,内部银盘都是水平的,外部银盘在北面向上弯折,在南边向下弯折。OB型恒星的翘曲幅度小于RGB恒星,证明翘曲对于年老恒星的影响比年轻恒星大。OB型恒星的翘曲幅度与脉冲星类似,而一般也认为,脉冲星的前身星就是年轻的OB型恒星。

图2:翘曲模型拟合结果与前人工作的对比。