研究人员绘制出目前最精确的银河系旋转曲线

研究人员绘制出目前最精确的银河系旋转曲线

精确测量银河系的旋转曲线是相当具有挑战性的工作,天文学家需要取得银河系中距离银心较远处的示踪天体的精确距离、自行和视向速度信息。中国科学院大学黄样等人从LAMOST和APOGEE光谱巡天中搜集了银河系中超过25万颗亮红巨星的光谱数据,这些光谱数据提供了精确的恒星大气参数、视线速度、化学元素丰度等参数信息。研究团队进一步利用欧空局Gaia卫星数据中的三角视差,利用贝叶斯方法估计出的距离信息作为训练样本,基于机器学习方法从光谱数据中得到了这25万余颗亮红巨星的分光距离。各种测试表明,这些距离的估算精度优于10%-15%,这对精确测量银河系较远处的恒星距离意义重大(Gaia视差允许的有效测量距离仅6
kpc左右)。
基于该亮红巨星的大样本,研究团队从中遴选出大约54000颗具有视向速度、自行和分光距离的银河系薄盘恒星,利用金斯模型构建了距离银河系中心1.6万光年至8.1万光年范围内(5kpc-25kpc)的银河系旋转曲线,精度高达1-3
km/s。基于该旋转曲线,研究团队进一步构建了银河系的质量模型。在该模型中,研究人员估算出的银河系质量约为8050亿倍太阳质量,太阳邻域的暗物质密度约为0.39±0.03
GeV cm-3。
审稿人对该成果给予了高度评价:“这是目前对银河系旋转曲线最好的测量。”(被审稿人称为:“This
paper presents a state of the art derivation of the circular
velocity of the Milky Way…”)
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