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發現11個新移動星群候選體

當同一恆星集團繞銀河系中心旋轉時,由於受銀河系中心引力場影響,它們的成員星在空間上通常會形成一個拉伸結構,並具有共同的空間速度,這類群體被稱為移動星群(Moving Group)。

移動星群的探測和研究對理解銀河系形成過程發生的物理事件,如併合歷史、引力拉伸導致星團瓦解、銀核三軸結構以及銀盤翹起等動力學相互作用,具有重要的作用。研究這些物理過程是近代宇宙學的一個重要研究方向。

由於移動星群的成員星受到數目眾多的場區恆星的污染,探測非常困難,研究人員需要較大的、具有可靠自行、視向速度和距離等數據的樣本和先進有效的探測方法。事實上,移動星群的探測歷史長達140年 (Proctor 1869),但是只有在近五十年取得了一些顯著進展。上個世紀六十年代以來,天文學家發現了不到十個移動星群候選體,隨後的一些工作證實了大部分移動星群的存在,並在2008年增加了兩個候選體。研究人員使用了創新的探測方法,在太陽附近14000顆矮星和6000顆巨星樣本中確定了22個移動星群的候選體,其中11個為已知的,11個是新發現的。這是目前最大的移動星群候選體樣本,它將經歷幾十年搜索得到的原有樣本擴大了一倍。

相對於前人的探測方法,這項研究的創新有兩個方面。首先,研究人員利用核函數和小波技術相結合的方法,並將這一方法使用在目前最大、最可靠的樣本(約兩萬顆)上。前人的工作通常只使用小波分析或使用的樣本比較小(幾百顆)。由於核函數考慮了樣本中的每顆星的貢獻,減小了樣本的選擇效應帶來的影響。在二維小波變換中,研究人員採用的墨西哥草帽小波非常適合於結構探測。在得到小波變換係數的等值線圖後,一些速度子結構就很明顯的顯示出來了。第二,對於每一個子結構,研究人員綜合考慮有限樣本的統計波動,以及空間速度的誤差等因素,通過蒙特卡羅模擬來確定每個子結構的可信度,這是以前工作沒有的。

該工作以快報在國際著名學術期刊《天體物理學期刊》(ApJ)發表(Zhao et al. 2009, ApJ, 692, L113)後,引起了國際同行的關注,當年就有5次獨立引用。其中Bony et al. (2009, ApJ, 700, 1794)沿用了研究人員的方法,指出「速度空間的超密分佈(Zhao et al. 2009)被認為是真實的(overdensity in the velocity distribution (Zhao et al. 2009) is perceived as real.)」。這一發現不僅擴大了現有的觀測樣本,也豐富了人們對移動星群的理解。在新發現的樣本中,有些是來自厚盤星族的,從而為銀河系形成和演化研究提供了新的信息。
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