A Recipe for The Galaxy

Abstract

In this study, the formation and evolution of the Milky Way was investigated using the Delayed Binary Collapse Model. Using a precisely selected star sample from APOGEE, GALAH and Gaia sky scans, the disk region between 5-11 kpc from the galaxy center to the plane was divided into three regions with a width of 2 kpc and modeled for five elements, and the information obtained from the model was compared with the observational findings. While the observational and model gradient results obtained in the study were consistent with the literature for the thin disc, a sensitive negative radial element abundance gradient was obtained for the thick disc, unlike the literature. The results obtained from the model show that contrary to the general belief in the literature, the formation of the Galaxy disk can be explained by an outside-in formation scenario.

Keywords

• Galaxy: general
• Galaxy: formation
• Galaxy: evolution

Bir Samanyolu Tarifi

Öz

Bu çalışmada Samanyolu'nun oluşumu ve evrimi Geciken İkili Çökme Modeli kullanılarak araştırılmıştır. APOGEE, GALAH ve Gaia gökyüzü taramalarından hassas bir şekilde seçilen yıldız örneği kullanılarak galaksi merkezinden düzlemne 5-11 kpc uzaklığı arasındaki disk bölgesi 2 kpc genişliğinde üç bölgeye ayrılarak beş element için modellenmiş ve modelden elde edilen bilgiler gözlemsel bulgularla karşılaştırılmıştır. Çalışmada elde edilen gözlemsel ve modelsel gradyent sonuçları ince disk için literatürle uyumlu sonuçlar elde edilirken kalın disk için literatürden farklı olarak hassas negatif bir radyal element bolluğu gradyenti elde edilmiştir. Modelden elde edilen sonuçlar literatürdeki genel kanının aksine Galaksi diskinin oluşumunun dıştan içe bir oluşum senaryosuyla açıklanabileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• Galaxy: general
• Galaxy: formation
• Galaxy: evolution

References

1. Ahumada R., et al., 2020, ApJS, 249, 3
2. Asplund M., Grevesse N., Sauval A. J., Scott P., 2009, ARA&A, 47, 481
3. Binney J., Tremaine S., 2008, Galactic Dynamics: Second Edition Blaauw A., Gum C. S., Pawsey J. L., Westerhout G., 1960, MNRAS, 121, 123
4. Bovy J., 2015, ApJS, 216, 29
5. Bressan A., Marigo P., Girardi L., Salasnich B., Dal Cero C., Rubele S., Nanni A., 2012, MNRAS, 427, 127
6. Buder S., et al., 2021, MNRAS, 506, 150
7. Cappellaro E., Turatto M., Tsvetkov D. Y., Bartunov O. S., Pollas
8. C., Evans R., Hamuy M., 1997, A&A, 322, 431, ADS

9. Cescutti G., Matteucci F., François P., Chiappini C., 2007, A&A, 462, 943
10. Chiappini C., Matteucci F., Gratton R., 1997, ApJ, 477, 765 Chiappini C., Matteucci F., Romano D., 2001, ApJ, 554, 1044
11. Coşkunogˇlu B., et al., 2011, MNRAS, 412, 1237
12. Eggen O. J., Lynden-Bell D., Sandage A. R., 1962, ApJ, 136, 748 Foreman-Mackey D., Hogg D. W., Lang D., Goodman J., 2013, PASP, 125, 306
13. François P., Matteucci F., Cayrel R., Spite M., Spite F., Chiappini C., 2004, A&A, 421, 613
14. Freeman K., Bland-Hawthorn J., 2002, ARA&A, 40, 487
15. Gilmore G., Reid N., 1983, MNRAS, 202, 1025
16. Gilmore G., Wyse R. F. G., 1985, AJ, 90, 2015
17. Hagen J. H. J., Helmi A., 2018, in Chiappini C., Minchev I., Starken-burg E., Valentini M., eds, 1 Vol. 334, Rediscovering Our Galaxy. pp 304–305, doi:10.1017/S1743921317006524
18. Hayden M. R., et al., 2015, ApJ, 808, 132
19. Haywood M., 2008, MNRAS, 388, 1175
20. Haywood M., Snaith O., Lehnert M. D., Di Matteo P., Khoperskov S., 2019, A&A, 625, A105
21. Herschel John Frederick William S., 1847, Results of astronomical observations made during the years 1834, 5, 6, 7, 8, at the Cape of Good Hope; being the completion of a telescopic survey of the whole surface of the visible heavens, commenced in 1825
22. Hogg D. W., Bovy J., Lang D., 2010, preprint, (arXiv:1008.4686), ADS
23. Hoyle F., 1946, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 106, 343
24. Hoyle F., 1954, ApJS, 1, 121
25. Iwamoto K., Brachwitz F., Nomoto K., Kishimoto N., Umeda H., Hix W. R., Thielemann F.-K., 1999, ApJS, 125, 439 Johnson D. R. H., Soderblom D. R., 1987, AJ, 93, 864
26. Jørgensen B. R., Lindegren L., 2005, A&A, 436, 127 Kennicutt R., 1989, ApJ, 344, 685
27. Kennicutt R., 1998, ApJ, 498, 541
28. Kubryk M., Prantzos N., Athanassoula E., 2013, MNRAS, 436, 1479
29. Kubryk M., Prantzos N., Athanassoula E., 2015a, A&A, 580, A126
30. Kubryk M., Prantzos N., Athanassoula E., 2015b, A&A, 580, A127
31. Li W., Chornock R., Leaman J., Filippenko A. V., Poznanski D., Wang X., Ganeshalingam M., Mannucci F., 2011, MNRAS, 412, 1473
32. Lindegren L., et al., 2021, A&A, 649, A2
33. Maeder A., Meynet G., 1989, A&A, 210, 155, ADS
34. Matteucci F., Francois P., 1989, MNRAS, 239, 885
35. McKee C. F., Parravano A., Hollenbach D. J., 2015, ApJ, 814, 13
36. Mihalas D., Binney J., 1981, Galactic astronomy. Structure and kinematics
37. Minchev I., Chiappini C., Martig M., 2016, Astronomische Nachrichten, 337, 944
38. Minchev I., et al., 2018, MNRAS, 481, 1645
39. Mott A., Spitoni E., Matteucci F., 2013, MNRAS, 435, 2918
40. Palla M., Matteucci F., Spitoni E., Vincenzo F., Grisoni V., 2020, MNRAS, 498, 1710
41. Pont F., Eyer L., 2004, MNRAS, 351, 487
42. Prantzos N., Abia C., Limongi M., Chieffi A., Cristallo S., 2018, MNRAS, 476, 3432
43. Scalo J. M., 1986, Fundamentals Cosmic Phys., 11, 1, ADS Schmidt M., 1959, ApJ, 129, 243
44. Schönrich R., Binney J., 2009, MNRAS, 396, 203
45. Searle L., Zinn R., 1978, ApJ, 225, 357
46. Spitoni E., Matteucci F., Recchi S., Cescutti G., Pipino A., 2009, A&A, 504, 87
47. Spitoni E., Silva Aguirre V., Matteucci F., Calura F., Grisoni V., 2019, A&A, 623, A60
48. Spitoni E., Verma K., Silva Aguirre V., Calura F., 2020, A&A, 635, A58
49. Spitoni E., et al., 2021, A&A, 647, A73
50. Talbot R., Arnett W. D., 1973, ApJ, 186, 51
51. Vincenzo F., Spitoni E., Calura F., Matteucci F., Silva Aguirre V., Miglio A., Cescutti G., 2019, MNRAS, 487, L47
52. Woosley S. E., Weaver T. A., 1995, ApJS, 101, 181
53. van den Hoek L. B., Groenewegen M. A. T., 1997, A&AS, 123, 305