球状星团的分类并应用于银河系质量估计与新的银河系盘torus模型.pdf

摘要

我们使用GaiaEDR3提供的159个球状星团的运动学数据，并将

其与这些球状星团的其他观测数据相结合，从而对这些球状星团进行

分类，进而帮助我们估算银河系的质量。我们使用了年龄金属丰度关

系、运动积分相关参数、以及球状星团的轨道来识别球状星团的起源。

我们发现45.3%的球状星团是银河系自身形成的，而38.4%的星

团可能与一些已知的合并事件有关：Gaia-Sausage-Enceladus、人马

座矮星系、Helmi流、Sequoia星系和Kraken星系。我们还进一步从

已知的Gaia-Sausage-Enceladus划分出三个新的子结构。其余16.3%

的球状星团与已知的合并星系无关，它们被认为来自小型吸积事件，

这些吸积进来的小型星系很难在今天留下明显的痕迹。我们选择了距

离银河系中心8—37.3kpc的46个球状星团，并获得了各向异性参

数=0.315+0.005，这一结果略低于最近使用GaiaDR2中球状星团

−0.049

数据的结果。但是考虑到误差，两组数据的到的结果依然很吻合。

使用同样的EDR3数据，我们得到了距离银心最远的球状星团的

()+0.0212

范围内的银河系质量<37.3=0.423×10，相应

−0.02⨀

的=1.11+0.25×1012。我们估计的质量与最近的许多研究结

200−0.18⨀

果还是很一致的。我们还发现根据数据计算的和银河系质量取决

于所选的球状星团样本，选择效应可能会对质量估计产生较大的影响。

此外，我们还使用了LAMOSTDR8和GaiaEDR3交叉认证的K巨

星星表尝试建立一个新的银河系盘的Torus模型。该星表结合了

-1-

LAMOST的视向速度与Gaia的自行，具有完整六维相空间数据。我们

将远银心方向的天区分成几块并分别拟合速度分布函数。并将结果迭

代运算自洽模型，得到最终的结果。我们的结果在视向速度和自行上

都与观测符合的较好。此外，我们发现银河系的厚盘可能比想象的更

热、更延展。

关键字星系动力学，球状星团，星系结构，星系的形成与演化

-2-

ABSTRACT

Wecombinethekinematicsof159globularclusters

providedbytheGaiaEarlyDataRelease3(EDR3)withother

observationaldatatoclassifytheGCs,andtoestimatethemass

oftheMilkyWay.Weusetheage-metallicityrelation,integrals

ofmotion,actionspaceandtheGCorbitstoidentifytheoriginof

theGCs.

Wefindthat45.3%haveformedinsitu,while38.4%may

berelatedtoknownmergerevents:Gaia-Sausage-Enceladus,the

Sagittariusdwarfgalaxy,theHelmistreams,theSequoiagalaxy

andtheKrakengalaxy.Wealsofurtheridentifythreenewsub-

structuresassociatedwiththeGaia–Sausage–Enceladus.