[論文レビュー] On the Evolution of Moving Groups: An Application to the Pleiades Moving Group

R. Asiain, F. Figueras+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 2, 1999

Stellar, planetary, and galactic studies参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、銀河の重力的ポテンシャル、相対的回転、およびディスク加熱の影響を考慮して、プレアデス移動群の運動的進化をモデル化する。エピサイクル理論と星の軌道の数値積分を用いて、観測された加熱則に一致する定常拡散係数が、1億5000万年未塔の若い部分構造における観測された空間的および速度分散を再現できることを示し、これらの群が破壊された星団から起因するという仮説を支持する。

ABSTRACT

The disruption of stellar systems, such as open clusters or stellar complexes, stands out as one of the most reasonable physical processes accounting for the young moving groups observed in the solar neighbourhood. In the present study we analyse some of the mechanisms that are important in the kinematic evolution of a group of unbound stars, such as the focusing phenomenon and its ability to recover the observed moving group's velocity dispersions, and the efficiency of disc heating and galactic differential rotation in disrupting unbound stellar systems. Our main tools used to perform this analysis are both the epicycle theory and the integration of the equations of motion using a realistic gravitational potential of the Galaxy. The study of the trajectories followed by stars in each of the Pleiades moving group substructures found by Asiain et al. (1999) allows us to determine their stellar spatial and velocity distribution evolution. The kinematic properties of these substructures are compared to those of a simulated stellar complex which has evolved under the influence of the galactic gravitational potential and the disc heating. We conclude that a constant diffusion coefficient compatible with the observational heating law is able to explain the velocity and spatial dispersions of the Pleiades moving group substructures that are younger than $\sim 1.5 \cdot 10^8$ yr.

研究の動機と目的

• 太陽系近傍の移動群のような非束縛星系の運動的進化を理解すること。
• 銀河の相対的回転とディスク加熱が星団の破壊に果たす役割を評価すること。
• プレアデス移動群における観測された速度分散および空間分散が、共通の起源からの動的進化によって説明可能かどうかを特定すること。
• 若い星の部分構造における慢性的な加熱効果をモデル化する際、定常拡散係数が妥当であるかを検証すること。
• シミュレーションされた星団の進化を、プレアデスの部分構造の観測された運動的性質と比較すること。

提案手法

• 銀河ディスク内の星の半径方向振動を、重力的ポテンシャルの下でエピサイクル理論を用いてモデル化すること。
• 現実的で軸対称的な銀河的重力的ポテンシャルを用いて運動方程式を積分し、星の軌道をシミュレートすること。
• 確率的ディスク加熱の効果を表すために定常拡散係数を適用すること。
• 進化した星団のシミュレートされた空間的および速度的分布を、プレアデス移動群の観測された部分構造と比較すること。
• アサインら（1999年）のプレアデス部分構造の運動学的データを、シミュレーションの観測ベンチマークとして使用すること。
• 時間経過に伴う部分構造の進化を分析し、観測された分散が達成されるスケールを特定すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀河的ポテンシャルと加熱の下で、非束縛星団の動的進化によってプレアデス移動群における観測された速度分散および空間分散を再現できるか？
• RQ2 銀河の相対的回転が星系の破壊とその運動的性質の変化に果たす役割は何か？
• RQ3 非束縛星群において、時間経過とともに速度分散を増加させるディスク加熱の効果はどの程度高いか？
• RQ4 観測された加熱則を説明するのに、定常拡散係数は若い移動群の運動的進化を説明する上で整合的か？
• RQ5 シミュレートされた星団が、プレアデス部分構造の観測分散に一致する時間スケールは何か？

主な発見

• 観測された加熱則に一致する定常拡散係数が、およそ1億5000万年未塔の若いプレアデス移動群の部分構造における観測された速度分散および空間分散をうまく再現できた。
• 集束現象が観測された速度分散の回復に寄与しており、動的緩和プロセスが運動的構造を形作る役割を果たしていることを示唆している。
• 銀河の相対的回転とディスク加熱は、非束縛星系の破壊にともに重要であり、特に時間経過とともに速度分散を増加させる点でディスク加熱が顕著に効果的である。
• 銀河的ポテンシャルと加熱の下で進化した星団のシミュレーション結果は、プレアデス部分構造の観測された運動的性質とよく一致した。
• 結果は、若い移動群（プレアデスを含む）が、原始的構造ではなく、破壊された星団に由来するという仮説を支持する。
• モデルは、移動群の運動的進化が共通の起源に起因し、その後の時間経過に伴う動的拡散と整合的であることを示している。