Fast Estimation of Orbital Parameters in Milky Way-like Potentials
Fast Estimation of Orbital Parameters in Milky Way-like Potentials
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类银河系势轨道参数的快速估计
DOI：
10.1088/1538-3873/aadcdd
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发表时间：
2018
影响因子：
3.5
通讯作者：
Mackereth J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mackereth J
银河系中恒星的轨道参数，如离心率和最大垂直偏移，是了解其动力学和演化的重要工具，但这些参数的计算通常依赖于计算昂贵的数值轨道积分。我们提出并测试了一个快速的方法来估计这些参数使用的Stäckel软糖的应用程序，以前用于估计的作用角变量。通过对RAVE-TGAS数据集的偏心率分布的估计以及与轨道积分结果的比较，验证了该方法的有效性。使用这种方法，用蒙特卡罗采样误差在1116小时的并行CPU时间内计算了1700万盖亚DR 2星的径向速度测量值的轨道特性，我们估计其速度比使用数值轨道积分快113到4个数量级。我们证明使用这个目录，盖亚DR 2样本在太阳附近的大范围的轨道，下降到那些与r ap 2.5千秒差距，并到r ap 13千秒差距。我们还表明，轨道参数空间中存在的许多功能有一个低的平均z最大值，这表明它们可能导致磁盘动力学效应。
Orbital parameters, such as eccentricity and maximum vertical excursion, of stars in the Milky Way are an important tool for understanding its dynamics and evolution, but calculation of such parameters usually relies on computationally expensive numerical orbit integration. We present and test a fast method for estimating these parameters using an application of the Stäckel fudge, used previously for the estimation of action-angle variables. We show that the method is highly accurate, to a level of< 1% in eccentricity, over a large range of relevant orbits and in different Milky Way-like potentials, and demonstrate its validity by estimating the eccentricity distribution of the RAVE-TGAS data set and comparing it with that from orbit integration. Using this method, the orbital characteristics of the∼ 7 million Gaia DR2 stars with radial velocity measurements are computed with Monte Carlo sampled errors in∼ 116 hours of parallelized cpu time, at a speed that we estimate to be∼ 3 to 4 orders of magnitude faster than using numerical orbit integration. We demonstrate using this catalog that Gaia DR2 samples a large range of orbits in the solar vicinity, down to those with r ap≲ 2.5 kpc, and out to r peri≳ 13 kpc. We also show that many of the features present in orbital parameter space have a low mean z max, suggesting that they likely result from disk dynamical effects.
DOI：
--
发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Sanders
通讯作者：
J. Sanders
银河晕中恒星的简单动力学模型
DOI：
10.1086/166416
发表时间：
1988
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
H. Dejonghe;T. Zeeuw
通讯作者：
T. Zeeuw