通过自行推断银河系核球中RR Lyrae变星的旋转特性

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通过自行推断银河系核球中RR Lyrae变星的旋转特性

RR Lyrae变星是一类贫金属、氦核燃烧的水平支巨星,通常年龄在10 Gyr以上。它们的周光关系使得我们能更精确地确定它们的距离,从而使我们研究它们的空间分布和运动学特征成为可能。


天文系硕士生杜航慈与毛淑德教授、艾克斯马赛大学的E. Athanassoula教授、上海交通大学的沈俊太教授、华沙大学的Pawl Pietrukowicz博士一起,将OGLE-IV的核球RR Lyrae变星列表与Gaia DR2交叉并进行分析。他们开发了一种方法,使自行与视向速度作为银河系核球的旋转指示能够相互关联与进行比较,而此前的工作只利用了视向速度信息。他们发现RR Lyrae变星比更年轻的恒星(如图中用红点所指示的M型巨星)旋转得要慢,并且核球中属于银晕恒星的RR Lyrae变星的比例比之前预期的要低。他们也发现,相对于更高金属丰度的,更低金属丰度的核球RR Lyrae变星旋转得更慢、速度弥散更大、星系棒倾角更小。这些新的限制为银河系核球演化提供了重要的线索。


图1。左图:多个针对核球的运动学巡天的旋转曲线。RR Lyrae变星(黑色符号)的转速相比其他恒星(如红色符号所表示的M型巨星)明显更缓慢。来自VVVxGaia (Sanders et al. 2019), OGLExGaia和BRAVA (Kunder et al. 2012)的角速度分别为(55.07 ± 0.43), (36.95 ± 1.05), (64.11 ± 5.43) km/s/kpc。我们然后将RR Lyrae变星限制在最内的0.9 kpc(紫色符号),或去除高速星(青色符号)来检查影响,旋转的趋势在这些变化后依然保持。右图:多个针对核球的运动学巡天的速度弥散,符号规范同左图。年轻的恒星,诸如M型巨星(红色符号)、红团簇星(绿线与蓝色符号)表现出比年老星族更小的速度弥散(RR Lyrae变星,黑色、青色与紫色符号)。

参考文献:

  • Du et al. (2020), arXiv:2007.01102 (MNRAS, accepted)
  • Kunder, A., Koch, A., Rich, R. M., et al. 2012, AJ, 143, 57
  • Sanders, J. L., Smith, L., Evans, N. W., et al. 2019, MNRAS, 487, 5188