Título: Velocidades galácticas en 3D de las estrellas Kepler: marginación en vehículos recreativos perdidos

Autores: Ruth Angus, Adrian M. Price Whelan, Joel C Zane, Megan Biddle, Yuxi (Lucy) Lowe, Danielle Foreman-Mckey

Fundación Primer Autor: Departamento de Astrofísica, Museo Americano de Historia Natural

estado del papel: Aceptado para publicación en revistas AAS [open access on arXiv]

Una de las mejores formas de comprender las estrellas es mirar sus espectros, que son solo gráficos de la intensidad de la luz frente a la longitud de onda. Más precisamente, podemos obtener muchas líneas de absorción de estrellas. Las líneas de absorción son causadas por átomos fríos en la atmósfera de una estrella que preferentemente absorben ciertas longitudes de onda, provocando esta caída de intensidad en esa longitud de onda en particular. Sin embargo, hay algo más que también puede afectar la longitud de onda, y se llama efecto Doppler. Es el cambio en la longitud de onda debido al movimiento de la estrella a lo largo de la línea de visión. Un objeto que se mueve hacia ti cambia su longitud de onda a longitudes de onda más cortas, en un fenómeno llamado desplazamiento hacia el azul, mientras que un objeto que se aleja cambia su longitud de onda hacia longitudes de onda más largas, lo que se denomina desplazamiento hacia el rojo. Entonces, esto significa que las longitudes de onda y las velocidades radiales de una estrella están relacionadas. Por lo tanto, si conocemos la longitud de onda, podemos obtener su velocidad radial (¡podemos ver cómo se mueven las estrellas)! Las velocidades radiales espectrales (RV) se pueden medir y, si están disponibles, ¡pueden proporcionar mucha información sobre las estrellas! Hay un problema: no está medido para ello. Todos Estrellas descubiertas, ¡solo 7 millones de ellas! ¡No entres en pánico todavía! A partir del artículo de hoy, los investigadores pudieron deducir las velocidades de las estrellas que no tienen esas medidas. Lo que es aún más emocionante: si conocemos las medidas de la velocidad radial, podemos averiguar la edad de las estrellas (¡las estrellas son muy buenas para ocultar su edad!) usando Relaciones de dispersión entre la velocidad y la edad.

Para obtener un vector 3D de velocidades, es necesario medir (o inferir en este caso) las velocidades en las direcciones x, y y z (en coordenadas cartesianas). Los investigadores utilizaron datos de JayaY el KeplerY el Lamost Y el apéndice catálogos. usaron Teorema de Bayesla forma en que puede extraer un archivo posibilidad opuesta conocimiento Antes Conozca sus datos. El conocimiento previo puede ser cualquier cosa, desde un razonamiento lógico sobre un objetivo hasta datos de diferentes catálogos. El primero nos ayuda a restringir nuestra posibilidad posterior. En el artículo, los autores construyen sus intestinos anteriores a distancias y velocidades 3D utilizando objetivos de Kepler que Tú tienes Mediciones de vehículos recreativos. Calcularon los parámetros estadísticos de las estrellas con Mida los RV y luego use estos parámetros para construir un precedente sobre los parámetros de velocidad y distancia para las estrellas que no tengo Mediciones de vehículos recreativos.

El objetivo del artículo es inferir las velocidades de las estrellas sin mediciones de RV utilizando un cálculo previo de estrellas con mediciones de RV. La advertencia es que las estrellas con y sin mediciones de RV pueden ser de diferentes poblaciones: es decir, las estrellas sin mediciones de RV son más débiles, menos luminosas, más frías y pueden ser más antiguas (Fig. 1). En la Figura 1, puede ver las constelaciones de estrellas con y sin medidas de RV. Puede ver que las estrellas con RV (panel izquierdo) están ligeramente elevadas, lo que corresponde a las estrellas de la secuencia principal superior y las estrellas gigantes rojas en el tabla de tallas de colores, mientras que las estrellas sin RV tienen más probabilidades de ser enanas de secuencia principal media y baja. Por esta razón, un precedente basado en distribuciones de velocidad de estrellas con RV no reflejaría necesariamente las velocidades de las que no lo tienen.

Sin embargo, las velocidades en las direcciones x y z terminaron estando mejor restringidas debido al hecho de que la dirección y es similar a la dirección radial para los observadores cerca del Sol y, por lo tanto, está mal restringida para las estrellas de Kepler sin mediciones de RV. ¡Los autores probaron esto con diferentes selecciones de los números anteriores y confirmaron que las direcciones x y z de las velocidades realmente no dependen de la dirección anterior! Es decir, cualquier elección previa puede restringir las direcciones x y z de las dos velocidades. Mirando la Figura 2, el primer y tercer gráfico muestran exactamente lo siguiente: Las curvas están todas una encima de la otra, lo que muestra que las distribuciones esperadas no dependen de las anteriores (en este caso, los primeros planos son los cúmulos de estrellas débiles). y estrellas brillantes como se muestra en la leyenda de la figura). Sin embargo, la distribución de las velocidades en la dirección y inferidas es sensible a priori. Esto se debe a que la dirección y está cerca de la dirección radial de las estrellas de Kepler, como se mencionó anteriormente.

Finalmente, para validar su método, compararon sus velocidades inferidas con las velocidades calculadas directamente de 5000 estrellas Kepler con mediciones de RV. Encuentran que las velocidades de las direcciones x y z se infieren con mayor precisión que las velocidades de la dirección y debido a la posición del campo de Kepler nuevamente (discutido anteriormente). A pesar de algunos errores en la dirección y, las velocidades inferidas corresponden a las velocidades verdaderas. ¡Así que estas velocidades extrapoladas se pueden usar para averiguar las edades cinéticas de las estrellas!

Astrobite Editado por Lenny Saade

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Sobre Sabina Saginbayeva

Soy estudiante de posgrado en la Universidad de Stony Brook y mi principal campo de investigación es la formación planetaria. Actualmente estoy trabajando en migración planetaria usando simulaciones hidrodinámicas. También me interesan los discos protoplanetarios, ¡pero cualquier tema relacionado con los planetas es excelente para mí! Además de hacer investigación, también soy cantante y compositora. Me encanta escribir canciones y puedes encontrarlas en cualquier plataforma de transmisión.