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

D. K. Ojha, O. Bienaymé+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 25, 1994

Astronomical Observations and Instrumentation被引用 7

一句话总结

本研究利用四份帕洛玛天文台巡天（POSS 1402 E&O 和 POSS 1429 E&O）的玻璃底片，在银经 l = 3°、银纬 b = 47° 的银心附近 15.5 平方度的区域，对 20,000 颗星等至 V = 18 的恒星进行了多色测光与自行测量。研究获得了高精度的自行（V = 17 时 σ ≈ 0.3''/世纪）与测光数据，得出 M5（6.9 ± 0.5 kpc）和 Pal 5（20.3 ± 0.8 kpc）的新距离估计，并对薄盘、厚盘和晕族恒星的速度张量参数进行了优化，且在厚盘中未发现其非对称速度漂移存在 z 向依赖性。

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.

研究动机与目标

• 测量银心方向、中等银纬区域场星的精确绝对自行与多色测光数据。
• 利用高精度天体测量数据，研究银河系薄盘、厚盘和晕族恒星的运动学与结构特征。
• 基于颜色-星等图分析，推导选定球状星团（如 M5 和 Pal 5）的改进距离估计。
• 评估星等与颜色效应对场星天体测量巡天可靠性的影响。

提出的方法

• 采用四份帕洛玛天文台巡天（POSS 1402 E&O 和 POSS 1429 E&O）的玻璃底片作为自行测量的首次历元数据。
• 在 U、B 和 V 波段进行照相测光，测光精度为 0.07–0.10 星等。
• 自行测量的随机误差约为 0.3''/世纪，适用于 V = 17 的星等。
• 利用星团成员星的颜色-星等图估算 M5 和 Pal 5 的距离。
• 根据自行与径向速度数据，计算银河系空间运动速度（U、V、W）以分析运动学分量。
• 从运动分量中推导出薄盘、厚盘和晕族恒星的速度张量参数，且厚盘中非对称速度漂移无显著 z 向依赖性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在银经 l = 3°、银纬 b = 47° 的 15.5 平方度区域中，20,000 颗场星的精确自行与多色测光特性为何？
• RQ2 星等与颜色效应对该区域天体测量巡天可靠性有何影响？
• RQ3 基于颜色-星等图分析，M5 和 Pal 5 球状星团的修订距离估计是多少？
• RQ4 该银道方向薄盘、厚盘与晕族恒星的速度张量参数为何？
• RQ5 厚盘族恒星的非对称速度漂移是否存在 z 向依赖性？

主要发现

• 自行精度约为 0.3''/世纪（V = 17 时），U、B、V 波段测光精度为 0.07–0.10 星等。
• 基于颜色-星等图分析，M5 球状星团的新距离估计为 6.9 ± 0.5 kpc。
• Pal 5 球状星团的修订距离为 20.3 ± 0.8 kpc，与其他独立测量结果一致。
• 厚盘族恒星中未发现非对称速度漂移存在显著的 z 向依赖性。
• 首次为薄盘、厚盘和晕族恒星推导出新的速度张量参数，显著改进了银河系恒星组分的运动学模型。
• 本研究证实，当正确考虑星等与颜色效应时，多色天体测量巡天在探测银河系结构与运动学方面具有高度可靠性。