天文学：銀河系の内側の恒星ハローと厚い円盤の形成につながった合体

銀河系の形成は、個々の星の運動と化学的性質を用いて再現できる。太陽近傍の恒星ハローの化学動力学的な研究からは、星の化学組成と軌道パラメーターの間の相関だけでなく、ストリームやクランプなど複数の構成要素の存在が示されている。最近、2件の大規模な恒星探査の研究から、太陽近傍のハローにおいて、非常に集中した元素存在度の系列、色–等級図において区別される2つの系列、やや逆行する顕著な力学的構造の存在が明らかになっており、これは、銀河系が経てきた重要な降着現象にさかのぼる可能性がある。しかし、こうした観測結果とそれらが示す銀河系の歴史の意味合いとの間の関連性はよく分かっていない。本論文では、銀河系の2つの主要な構成要素である、厚い円盤と恒星ハローに主に関連付けられる星の運動学、化学的性質、年齢、空間的な分布の解析について報告する。内側のハローは、流入した時点では小マゼラン雲よりもわずかに質量が大きかった天体からのデブリが支配的であることが示され、我々はその天体をガイア–エンセラダスと名付けた。ガイア–エンセラダスに由来する星はほぼ全天に存在し、それらの運動から、ストリームの存在と、わずかに逆行する細長い軌道が明らかになった。質量比が4:1であったと推測される、銀河系とガイア–エンセラダスの合体は、銀河系の厚い円盤の前駆構造の力学的な加熱につながり、約100億年前に円盤の形成に寄与したに違いない。今回の知見は、内側の恒星ハローは、ごくわずかな大質量前駆天体からのデブリが支配的であるはずであると予測する銀河形成シミュレーションの結果と一致している。

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