银河系运动学研究

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本论文对银道坐标系和本地静止标准进行了重新确定,并利用现有观测资料对银河系运动学进行了探索。银道坐标系是我们对银河系天体进行研究时所依赖的基本天球坐标系。为建立一个与国际天球参考系(ICRS)直接连接、并与银河系的真实形态相符合的银道坐标系,我们采用AKARI和WISE的大样本巡天资料,从近红外到远红外波段对银道面进行重新测定,发现由不同波段的样本测得的银道面之间存在量级为0.1°的差异;结合VLBI观测到的位于银心的大质量黑洞SgrA*的位置,我们建立了 一个与ICRS直接连接的最佳银道坐标系,其北银极的赤道坐标为ap = 192°.777、δP = 26°.9298,银心的方位角为θ = 122°.95017。本地静止标准对研究银河系运动学和动力学具有重要的参考作用。我们采用Gaia卫星首批释放的TGAS天体测量星表和最新释放的DR2星表,通过不同的方法估算太阳相对于本地静止标准的运动,即太阳本动。经过对TGAS主序星样本的运动学资料的分析,我们筛选出用以确定本地静止标准的最佳样本,即径向标长为2.2 kpc的中晚型星样本,并借助Jeans公式估算出太阳本动值为(U☉,V☉,W☉)=(7.65±0.44,4.72±0.44,7.19±0.28)kms-1。另一方面,我们从近期公布的Gaia DR2星表中获得太阳附近主序星的天体测量和视向速度资料,通过运动学分析得到的(U☉,V☉,W☉)的最佳估计值为(8.63 ± 0.64,4.76 ±0.49,7.26 ± 0.36)km s-1,相应的径向标长为~2.5 kpc。我们通过不同的方法分别估计得到的太阳本动具有很好的一致性。将上述分别独立测得的太阳本动速度进行加权平均后,我们建议的由太阳本动定义的本地静止标准为(U☉,V☉,W☉)=(7.96,4.74,7.22)km s-1。银河系年轻星族Ⅰ的运动在大尺度上在非轴对称旋转的特征。我们引入一个含有椭势扰动的动力学模型,拟合由VLBI观测的位于大质量恒星形成区中的脉泽源的运动数据。我们得到脉泽源的平均运动轨道在太阳附近的椭率为~0.15-0.19,其轨道长轴的指向相对于银心-太阳连线方向偏离~30°-40°。我们借助椭圆旋转轨道模型对太阳银心距进行了运动学校准,得到R0~7.3 kpc。
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