[논문 리뷰] A Multicolor Survey of Absolute Proper Motions : Galactic Structure and Kinematics in the Direction of Galactic Center at Intermediate Latitude

D. K. Ojha, O. Bienaymé외 2명|arXiv (Cornell University)|1994. 07. 25.

Astronomical Observations and Instrumentation인용 수 7

한 줄 요약

이 연구는 15.5 제곱도의 영역에서 은하수 중심 근처 l = 3°, b = 47°에서 V = 18까지 약 20,000颗의 별에 대해 다색 광도 및 운동량 측정을 수행하며, 팔로마 천문대 천구 촬영 사진 4벌을 사용한다. 정확한 운동량(σ ≈ 17등급까지 약 0.3''/세기)과 광도를 도출하여 M5(6.9 ± 0.5 kpc)와 팔 5(20.3 ± 0.8 kpc)의 새로운 거리 추정치를 얻었으며, 두꺼운 디스크, 두꺼운 디스크, 헬로 인구의 속도 타원체 매개변수를 개선하여 두꺼운 디스크에서 z-의존적인 비대칭 이완이 없음을 확인하였다.

ABSTRACT

We have derived a new photographic photometry and proper motions for 20000 stars with completeness to V = 18 in the direction of galactic center at the intermediate latitude (l = 3 deg,b = 47 deg; alpha(1950)=15h 18m, delta(1950) = +02deg 16') for a 15.5 sq deg field. The combination of four glass copies of the Palomar Observatory Sky Survey (i.e. POSS 1402 E&O and POSS 1429 E&O) has been used as a first epoch for proper motion determination. The random error of the proper motions is approximately 0.''3/cen to V=17. The photometric accuracy ranges between 0.07 to 0.10 in the V, B and U bands. We stress the importance of the magnitude and color effects in astrometric surveys of field stars. Using color-magnitude diagrams of a few cluster member stars, a new distance of 6.9+-0.5 kpc is derived for M5 and 20.3+-0.8 kpc for Pal 5 globular clusters. This is in good agreement with other determinations. We have analyzed the components of U+W and V galactic space motions resulting from the accurate proper motions survey. No dependence with z distance is found in the asymmetric drift of the thick disk population. New estimates of the parameters of the velocity ellipsoid have been derived for the thin disk, thick disk and halo populations of the Galaxy.

연구 동기 및 목표

• 은하수 중심 방향, 중간 은하위도에서의 필드 별에 대한 정확한 절대 운동량과 다색 광도 측정을 위한 목표.
• 고정밀 천체측량 데이터를 이용한 은하수의 얇은 디스크, 두꺼운 디스크, 헬로 인구의 운동학 및 구조 연구.
• 색-등급도 분석을 통해 M5 및 팔 5와 같은 특정 구형별개구역의 개선된 거리 추정치 도출.
• 등급과 색상 효과가 필드 별의 천체측량 조사에 미치는 영향 평가.

제안 방법

• 운동량 결정을 위한 첫 번째 에포크로 팔로마 천문대 천구 촬영 사진(POSS 1402 E&O 및 POSS 1429 E&O)의 유리 복사판 4벌을 사용하였다.
• U, B, V 파장에서 광학적 광도 측정을 수행하였으며, 광도 정확도는 0.07–0.10 mag였다.
• V = 17까지 약 0.3''/세기의 랜덤 오차로 운동량을 유도하였다.
• 구형별 개구역의 별들에 대한 색-등급도를 사용하여 M5 및 팔 5의 거리 추정치를 산정하였다.
• 운동량과 적색이동 속도를 기반으로 은하계 공간 운동(U, V, W)을 계산하여 운동 성분을 분석하였다.
• 운동 성분에서 유도된 얇은 디스크, 두꺼운 디스크, 헬로 인구의 속도 타원체 매개변수를 도출하였으며, 두꺼운 디스크에서 비대칭 이완의 z-의존성은 없었다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 l = 3°, b = 47°에서 15.5 제곱도의 영역에 위치한 은하수 중심 근처 20,000개의 필드 별에 대한 정확한 운동량과 다색 광도 특성은 무엇인가요?
• RQ2 등급과 색상 효과가 이 영역에서의 천체측량 조사의 신뢰성에 어떤 영향을 미치나요?
• RQ3 색-등급도 분석을 기반으로 M5 및 팔 5 구형별개구역의 개선된 거리 추정치는 무엇인가요?
• RQ4 이 은하수 방향에서 얇은 디스크, 두꺼운 디스크, 헬로 인구의 속도 타원체 매개변수는 무엇인가요?
• RQ5 두꺼운 디스크 인구에서 비대칭 이완이 z-거리에 따라 의존하는가요?

주요 결과

• 운동량 정확도는 V = 17까지 약 0.3''/세기이며, U, B, V 파장에서 광도 정확도는 0.07–0.10 mag였다.
• 색-등급도 분석을 통해 M5 구형별개구역에 대한 새로운 거리 추정치 6.9 ± 0.5 kpc를 도출하였다.
• 팔 5 구형별개구역에 대한 개선된 거리 20.3 ± 0.8 kpc를 확보하였으며, 다른 독립적 측정과 일치하였다.
• 두꺼운 디스크 인구에서 비대칭 이완이 z-거리에 따라 유의미한 의존성이 없음을 발견하였다.
• 얇은 디스크, 두꺼운 디스크, 헬로 인구의 속도 타원체 매개변수에 대한 새로운 추정치를 도출하였으며, 은하수의 별 성분 운동학 모델을 향상시켰다.
• 등급과 색상 효과를 적절히 고려할 경우, 다색 천체측량 조사가 은하계 구조와 운동학을 탐색하는 데 신뢰할 수 있음을 확인하였다.