銀河のバーの星の密度はどれくらい大きいですか？

同じ半径での「通常の」密度よりも、銀河のバーの密度はどれくらいですか？

それはほんの数パーセントですか？または、「3倍」の密度であると言えますか。

それとも、他の要因は星の明るさ、ガスですか？
それとも私たちは本当に知らないのですか？

galaxy galactic-center

— ファッティ
ソース

これに関する観測上の制約は、あるとしてもまばらだと思いますが、数値シミュレーションからは、10〜20％の過密度が現実的な推測になると思います。しかし、参考文献を見つけることができないようですので、答えを投稿するのは気分が悪いでしょう。

— ペラ

それは間違いなく静かな神秘的な、右@pelaですか？さらに：いくつかの参考文献は、唯一の過剰密度は、より明るい星（すなわち、若い星）の過剰密度であると言うでしょう。実際には過剰密度はありません。非常に不明なようです。この問題に関する実際の文献レビューはありません。

— ファッティ

スパイラルアームでは、少なくともそうです。ここでは、過密度は約10％ですが、新しく形成された星はより多くあり（圧力波が星の形成を開始するため）、最も明るい星は早く死ぬため、それらは主にらせん状の腕にあり、それらをより見やすくします。似たようなものはおそらくバーの場合ですが、バーの色が赤いため、同じ程度かどうかはわかりません。

— ペラ

恒星の人口は古いので、巨大な青い星は死にました。一般に、金属性は中心で高く、色が赤くなります。

— ペラ

@pela-また、スパイラルアームの密度のコントラストは10％をはるかに超えることがあります-それは2または3のファクターです。たとえば、M51のRix＆Rieke（1993）によるこの古典的な研究から： NGC 5195との銀河の潮encounter遭遇のN体シミュレーションの結果に匹敵する、1.8〜3の範囲の表面質量密度コントラスト（腕/腕）。

— ピーターアーウィン

回答:

銀河系に漠然と類似している他のバー付き銀河では、バーと同じ半径（バーに垂直な短軸に沿って、バーに垂直な）のバー間領域との間の（投影）星の表面密度のコントラストは通常、少なくとも2つの係数。特に強いバーでは、6に達する場合があります（たとえば、太田ほか1990年の図5を参照）。同様のコントラストが、バーを形成する円盤銀河のN体モデルで見られます。

天の川の場合、上から見下ろしていないため、これを把握するのははるかに困難です。私が知っている星の数と距離の推定値からバーの3D星の密度のモデルを導き出す最良の試みは、Weggらです。（2015）。モデルの正面投影図（図14）から、最大コントラストを4倍程度と推測します。

Wegg et al。の図14：天の川の星の密度の投影正面図（右側のパネルの完全なモデル）。

バーの内側部分の3D密度（これはおそらくあなたが本当に求めているものです）は、これが示唆するほど大きくありません。バーの内側部分が垂直に厚く、「箱型/ピーナッツ型」を形成しているためです。」（これは上の図の赤い領域に対応します）。そのため、コントラストは、（より太くなっていない）バー間領域に比べて少し少なくなります。しかし、バーの外側の部分はディスクの他の部分とほぼ同じくらい薄いので、投影された表面密度のコントラストは、3D恒星密度の同様のコントラストを意味します。

— ピーター・アーウィン
ソース

信じられない。ちなみに、確かにGAIAのデータは既存のデータを吹き飛ばします。まさにこの問題に関しては、違いますか？

— ファッティ

「..バーの内側部分が垂直方向に太く、「箱型/ピーナッツ型」の膨らみを形成するため..」 AHHHHHHそれは素晴らしいポイントです！もちろん、それは単に厚く、より高密度ではないかもしれません!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 私はそれを考えていませんでした！

— ファッティ

GAIAデータは間違いなく大いに役立ちますが、この分析の多くはバーの向こう側を含む遠距離で星を見ることができる赤外線データに基づいています。GAIAは光学式なので、そのようなデータを取得できるとは思いません。

— ピーターアーウィン

天の川では、バーの密度は「バーの隣」よりも約5倍大きいようです。

私が見つけた銀河のバーの最新モデルは、Portail et al。（2017）、そのモデルは一連の観測調査（VVV、 UKIDSS、 2MASS、 BRAVA、 OGLE、および ARGOS）に一致するように構築されています。このペーパーの次の図は、バー/バルジ（左パネル）、ディスク（中央パネル）、および結合質量（右パネル）の密度プロファイルを示しています。

赤い曲線はバーに沿った密度（主軸）を示し、青い曲線はこれに垂直な密度（短軸）を示します。したがって、青い曲線の中央の隆起はバーの内側にありますが、約2 kpc（つまり6〜7000光年）後に平坦になります。ここで、質量（表面）密度はおよそです。ただし、の青い線は、密度が、つまり5倍低いことを示しています。 $10^9\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$ $2\times10^8\,M_\odot\,\mathrm{kpc}^{-2}$

— ペラ
ソース