ГОРБЫ НА ПРОФИЛЯХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ СКОРОСТЕЙ И ВОЗРАСТ ГАЛАКТИЧЕСКОГО БАРА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована модель Галактики c баром, которая хорошо воспроизводит распределения наблюдательных радиальных VR и азимутальных VT скоростей звезд вдоль Галактоцентрического расстояния R, полученных по данным Gaia DR3. Модельные профили распределения радиальной скорости VR демонстрируют периодическое увеличение скорости VR и формирование горба на расстояниях 6–7 кпк. Средняя амплитуда и период изменения скорости VR составляют A = 1.76 ± 0.15 км/с и P = 2.1 ± 0.1 млрд лет. Мы вычислили углы θ01, θ02 и θ03, которые определяют ориентацию орбит относительно большой оси бара на интервалах времени соответственно 0–1, 1–2 и 2–3 млрд лет с начала моделирования. Звезды, орбиты которых меняют ориентацию следующим образом: 0◦ < θ01 < 45◦, −45◦ < θ02 < 0◦ и 0◦ < θ03 < 45◦, вносят существенный вклад в формирование горбов. Доля орбит, захваченных качаниями (librations) вблизи внешнего линдбладовского резонанса (OLR), среди орбит, лежащих как внутри, так и снаружи OLR, составляет 28%. Медианное значение периода колебаний качающихся орбит составляет P = 2.0 млрд лет. Медианное значение периода P долгопериодических изменений углового момента и полной энергии звезд увеличивается по мере приближения энергии Якоби к значению, соответствующему OLR, после чего резко падает. Распределение звезд модели по периоду P имеет два максимума: P = 0.6 и 1.9 млрд лет. К первому максимуму концентрируются звезды, орбиты которых лежат как внутри, так и снаружи радиуса коротации (CR). Распределение звезд, орбиты которых лежат как внутри, так и снаружи OLR, зависит от ориентации орбит: орбиты, вытянутые перпендикулярно бару, концентрируются к первому максимуму, а орбиты, вытянутые параллельно бару, — ко второму максимуму. Тот факт, что наблюдательный профиль распределения скорости VR, полученный по данным Gaia DR3, не имеет горба, указывает на то, что возраст Галактического бара, вычисленный с момента его выхода на полную мощность, должен лежать вблизи одного из двух значений: 2.0 ± 0.3 или 4.0 ± 0.5 млрд лет.

Об авторах

А. М. А. М. Мельник

Государственный астрономический институт имени П.К. Штернберга

Москва, Россия

Е. Н. Подзолкова

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Москва, Россия

Список литературы

  1. Азано и др. (T. Asano, M.S. Fujii, J. Baba, J. Bedorf, E. Sellentin, S. Portegies Zwart), MNRAS 514, 460 (2022).
  2. Антоха и др. (T. Antoja, A. Helmi, W. Dehnen, et al.), Astron. Astrophys. 563, 60 (2014).
  3. Атанассула (E. Athanassoula), MNRAS 259, 328 (1992).
  4. Атанассула и др. (E. Athanassoula, O. Bienayme, L. Martinet, D. Pfenniger), Astron. Astrophys. 127, 349 (1983).
  5. Беле и др. (A. Boehle, A.M. Ghez, R. Schodel, et al.), Astrophys. J. 830, 17 (2016).
  6. Бенжамин и др. (R.A. Benjamin, E. Churchwell, B.L. Babler, et al.), Astrophys. J. 630, L149 (2005).
  7. Бенсби и др. (T. Bensby, S. Feltzing, A. Gould, et al.), Astron. Astrophys. 605, A89 (2017).
  8. Берд и др. (G. Byrd, P. Rautiainen, H. Salo, R. Buta, D.A. Crocker) Astron. J. 108, 476 (1994).
  9. Бика и др. (E. Bica, C. Bonatto, B. Barbuy, S. Ortolani), Astron. Astrophys. 450, 105 (2006).
  10. Бинни, Тремейн (J. Binney and S. Tremaine), Galactic Dynamics, (Princeton: Princeton Univ. Press, 2008).
  11. Блок и др. (D. L. Block, I. Puerari, J. H. Knapen, et al.), Astron. Astrophys. 375, 761 (2001).
  12. Бови и др. (J. Bovy, H.W. Leung, J.A. Hunt, et al.), MNRAS 490, 4740 (2019).
  13. Бранхам (R.L. Branham), Astrophys. Space Sci. 362, 29 (2017).
  14. Браун и др. (Gaia Collaboration, A.G.A. Brown, A. Vallenari, et al.), Astron. Astrophys. 649, A1 (2021).
  15. Бута (R. Buta), Astrophys. J. Suppl. Ser. 96, 39 (1995).
  16. Бута и др. (R. Buta, E. Laurikainen, H. Salo) Astron. J. 127, 279 (2004).
  17. Бута, Ком (R. Buta and F. Combes), Fund. Cosmic Physics 17, 95 (1996).
  18. Бута, Крокер (R. Buta and D.A. Crocker), Astron. J. 102, 1715 (1991).
  19. Вайнберг (M.D. Weinberg), Astrophys. J. 420, 597 (1994).
  20. Вальенари и др. (Gaia Collaboration, A. Vallenari, A.G.A. Brown, et al.), Astron. Astrophys. 674, A1 ( 2023).
  21. Герхард (O. Gerhard), Mem. S. A. It. Suppl. 18, 185 (2011).
  22. Глушкова и др. (E.V. Glushkova, A.K. Dambis, A.M. Melnik, A.S. Rastorguev), Astron. Astrophys. 329, 514 (1998).
  23. Гонсалес-Фернандес и др. (C. Gonzalez-Fernandez, M. Lopez-Corredoira, E.B. Amores, D. Minniti, P. Lucas, I. Toledo), Astron. Astrophys. 546, 107 (2012).
  24. Гроенвеген и др. (M.A.T. Groenewegen, A. Udalski, G. Bono), Astron. Astrophys. 481, 441 (2008).
  25. Дамбис и др. (A.K. Dambis, L.N. Berdnikov, A.Y. Kniazev, et al.), MNRAS 435, 3206 (2013).
  26. Двек и др. (E. Dwek, R.G. Arendt, M.G. Hauser, et al.), Astrophys. J. 445, 716 (1995).
  27. Дебаттиста и др. (V.P. Debattista, O.A. Gonzalez, R.E. Sanderson, et al.), MNRAS 485, 5073 (2019).
  28. де Вокулер, Фримен (G. de Vaucouleurs and K.C. Freeman), Vis. in Astron., 14, 163 (1972).
  29. Денен (W. Dehnen), Astron. J. 119, 800 (2000).
  30. Диас-Гарсия и др. (S. Diaz-Garcia, H. Salo, E. Laurikainen, M. Herrera-Endoqui), Astron. Astrophys. 587, 160 (2016).
  31. Иванек и др. (P. Iwanek, R. Poleski, S. Kozlowski, et al.) Astrophys. J. Suppl. Ser. 264, 20 (2023).
  32. Кабрера-Лаверс и др. (A. Cabrera-Lavers, P.L. Hammersley, C. Gonzalez-Fernandez, et al.), Astron. Astrophys. 465, 825 (2007).
  33. Калнайс (A.J. Kalnajs), Dynamics of Disc Galaxies (Ed. B. Sundelius, Goteborgs: Goteborgs Univ. Press, 1991), p. 323.
  34. Кац и др. (Gaia Collaboration, D. Katz, T. Antoja, et al.), Astron. Astrophys. 616, A11 (2018).
  35. Контопулос (G. Contopoulos), Celest. Mechan. 31, 193 (1983).
  36. Контопулос, Гросбол (G. Contopoulos and P. Grosbol), Astron. Astrophys. Rev. 1, 261 (1989).
  37. Контопулос, Папаяннопулос (G. Contopoulos and Th. Papayannopoulos), Astron. Astrophys. 92, 33 (1980).
  38. Коул, Вайнберг (A. A. Cole and M. D. Weinberg), Astrophys. J. 574, L43 (2002).
  39. Линдегрен и др. (L. Lindegren, S.A. Klioner, J. Hernandez, et al.), Astron. Astrophys. 649, A2 (2021).
  40. Мельник (A.M. Melnik), MNRAS 485, 2106 (2019).
  41. Мельник, Дамбис (A.M. Melnik and A.K. Dambis), Astrophys. Space Sci. 365, 112 (2020).
  42. Мельник и др. (A.M. Melnik, A.K. Dambis, E.N. Podzolkova, L.N. Berdnikov), MNRAS 507, 4409 (2021).
  43. Мельник и др. (A.M. Melnik, E.N. Podzolkova, A.K. Dambis), MNRAS 525, 3287 (2023).
  44. Мельник А.М., Раутиайнен П., Письма в Астрон. журн. 35, 676 (2009)
  45. Мельник, Раутиайнен (A.M. Melnik, P. Rautiainen), MNRAS 418, 2508 (2011).
  46. Мельник и др. (A.M. Melnik, P. Rautiainen, L.N. Berdnikov, A.K. Dambis, A.S. Rastorguev), Astron. Nachr. 336, 70 (2015).
  47. Мельник и др. (A.M. Melnik, P. Rautiainen, E.V. Glushkova, A.K. Dambis), Astrophys. Space Sci. 361, 60 (2016).
  48. Минчев и др. (I. Minchev, J. Nordhaus, A.C. Quillen), Astrophys. J. 664, L31 (2007).
  49. Монари и др. (G. Monari, B. Famaey, A. Siebert, A. Duchateau, T. Lorscheider, O. Bienayme), MNRAS 465, 1443 (2017).
  50. Натаф (D.M. Nataf), Publ. Astron. Soc. Aust. 33, 23 (2016).
  51. Натаф (D.M. Nataf), Publ. Astron. Soc. Aust. 34, 41 (2017).
  52. Непал и др. (S. Nepal, C. Chiappini, G. Guiglion, et al.), Astron. Astrophys. 681, L8 (2024).
  53. Несс, Ланг (M. Ness and D. Lang), Astron. J. 152, 14 (2016).
  54. Никифоров (I.–I. Nikiforov), ASP Conf. Ser. 316, 199 (2004).
  55. Нишияма и др. (S. Nishiyama, T. Nagata, S. Sato, et al.), Astrophys. J. 647, 1093 (2006).
  56. Прусти и др. (Gaia Collaboration, T. Prusti, J.H.J. de Bruijne, et al.), Astron. Astrophys. 595, A1 (2016).
  57. Пфеннигер (D. Pfenniger), Astron. Astrophys. 134, 373 (1984).
  58. Раутиайнен, Мельник (P. Rautiainen and A.M. Melnik), Astron. Astrophys. 519, 70 (2010).
  59. Раутиайнен, Сало (P. Rautiainen and H. Salo), Astron. Astrophys. 348, 737 (1999).
  60. Раутиайнен, Сало (P. Rautiainen and H. Salo), Astron. Astrophys. 362, 465 (2000).
  61. Рид и др. (M.J. Reid, K.M. Menten, X.W. Zheng, A. Brunthaler, Y. Xu), Astrophys. J. 705, 1548 (2009).
  62. Сандерс и др. (J.L. Sanders, D. Kawata, N. Matsunaga, M.C. Sormani, L.C. Smith, D. Minniti, O. Gerhard), MNRAS 530, 2972 (2024).
  63. Селлвуд, Уилкинсон (J.A. Sellwood and A. Wilkinson), Rep. on Prog. in Phys. 56, 173 (1993).
  64. Страк (C. Struck), MNRAS 446, 3139 (2015).
  65. Страк (C. Struck), MNRAS 450, 2217 (2015).
  66. Трик и др. (W.H. Trick, F. Fragkoudi, J.A.S. Hunt, J.T. Mackereth, S.D.M. White), MNRAS 500, 2645 (2021).
  67. Фист и др. (M.W. Feast, C.D. Laney, T.D. Kinman, F. van Leeuwen, P.A. Whitelock), MNRAS 386, 2115 (2008).
  68. Фрэнсис, Андерсон (Ch. Francis and E. Anderson), MNRAS 441, 1105 (2014).
  69. Фудзии и др. (M.S. Fujii, J. Bedorf, J. Baba, S. Portegies Zwart), MNRAS 482, 1983 (2019).
  70. Хассельквист и др. (S. Hasselquist, G. Zasowski, D.K. Feuillet, et al.), Astrophys. J. 901, 109 (2020).
  71. Чиба и др. (R. Chiba, J. Friske, R. Schonrich), MNRAS 500, 4710 (2021).
  72. Шварц (M.P. Schwarz), Astrophys. J. 247, 77 (1981)
  73. Шен и др. (J. Shen, R.M. Rich, J. Kormendy, et al.), Astrophys. J. 720, L72 (2010).
  74. Эйзенхауэр и др. (F. Eisenhauer, R. Genzel, T. Alexander, et al.), Astrophys. J. 628, 246 (2005).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».