Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Finding stars that are likely to be from accreted satellite galaxies

Cronstedt, Helena LU (2023) ASTK03 20231
Astrophysics
Department of Physics
Abstract
The Milky Way galaxy has through its lifetime merged with several smaller galaxies in its surroundings. Merger events like these play an important role in the formation of galaxies and are therefore of great interest to better our understanding of galaxy formation. In this project we create candidate lists of stars that are likely to originate from past merger events experienced by the Galaxy, using the method and results of Mikkola et al. (2023).

Merging stars tend to follow the trajectory of their original galaxy, even as this system is pulled apart by the larger galaxy. With time the merged galaxy will no longer be spatially coherent but its stars can instead be found as overdensities in velocity space. The full 3D velocity of stars... (More)
The Milky Way galaxy has through its lifetime merged with several smaller galaxies in its surroundings. Merger events like these play an important role in the formation of galaxies and are therefore of great interest to better our understanding of galaxy formation. In this project we create candidate lists of stars that are likely to originate from past merger events experienced by the Galaxy, using the method and results of Mikkola et al. (2023).

Merging stars tend to follow the trajectory of their original galaxy, even as this system is pulled apart by the larger galaxy. With time the merged galaxy will no longer be spatially coherent but its stars can instead be found as overdensities in velocity space. The full 3D velocity of stars is needed to identify stars within these overdensities, but only a small number of the observed stars have measured radial velocities. Mikkola et al. (2023) therefore used a maximum-likelihood method to obtain a full 3D velocity distribution of stars in the solar neighbourhood, without using radial velocities.

In this project we use this velocity distribution to identify overdensities, corresponding to the four known moving groups Gaia Sausage Enceladus (GSE), ED-2, MMH-1 and the Helmi streams, and find stars that are likely to be members of them. These lists of probable candidates can be used as a tool for future spectroscopic surveys to efficiently target stars and gain further knowledge about these moving groups, such as their detailed chemical abundances. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Precis som arkeologer gräver i jordens historia finns det astrofysiker som gräver i Vintergatans förflutna. Det finns ingen fullständig bild över Vintergatans evolution. Därför är galaxformationen ett relevant ämne inom astrofysiken. När man grävt i ljusspektra och rörelsedata av stjärnor i vår galax har man funnit att många stjärnor har sitt ursprung utanför Vintergatan.

En galax som rör sig genom rymden kan genom gravitationskraften sammanfogas med andra galaxer. Mindre galaxer som är gravitationellt bundna till en större galax, ungefär som jorden är bunden till solen, kallas satellitgalaxer och Vintergatan har genom sin livstid slukat ett antal sådana här galaxer. Ett exempel på en sådan här satellit-galax är Gaia-Enceladus som... (More)
Precis som arkeologer gräver i jordens historia finns det astrofysiker som gräver i Vintergatans förflutna. Det finns ingen fullständig bild över Vintergatans evolution. Därför är galaxformationen ett relevant ämne inom astrofysiken. När man grävt i ljusspektra och rörelsedata av stjärnor i vår galax har man funnit att många stjärnor har sitt ursprung utanför Vintergatan.

En galax som rör sig genom rymden kan genom gravitationskraften sammanfogas med andra galaxer. Mindre galaxer som är gravitationellt bundna till en större galax, ungefär som jorden är bunden till solen, kallas satellitgalaxer och Vintergatan har genom sin livstid slukat ett antal sådana här galaxer. Ett exempel på en sådan här satellit-galax är Gaia-Enceladus som slukades av Vintergatan för ungefär 10 miljarder år sedan och vars stjärnor är spridda över en stor del av Vintergatans så kallade halo.

Det är möjligt att koppla stjärnor till deras ursprung genom deras rörelse genom galaxen. En mindre galax som slukas av en större galax dras isär av den större galaxen men trots detta tenderar stjärnorna att fortsätta i samma kurs som deras ursprungsgalax. Stjärnorna från den slukade galaxen bildar så kallade strömmar i den större galaxen. Med tiden dras stjärnorna längre och längre isär men deras hastighet förblir väldigt snarlik. Stjärnorna kan kopplas till varandra genom deras rörelse och hastighet även när de efter en tid inte är rumsligt sammanhängande längre.

Det här arbetet syftar till att identifiera stjärnor i solens omgivning som har sitt ursprung utanför Vintergatan. Identifiering av sådana stjärnor kan underlätta framtida forskning om hur slukade sattelitgalaxer har bidragit till utformningen av vår galax. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Cronstedt, Helena LU
supervisor
organization
course
ASTK03 20231
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
galaxy mergers, merger debris, velocity space
report number
2023-EXA204
language
English
id
9121717
date added to LUP
2023-06-09 14:24:54
date last changed
2023-08-30 15:13:52
@misc{9121717,
  abstract     = {{The Milky Way galaxy has through its lifetime merged with several smaller galaxies in its surroundings. Merger events like these play an important role in the formation of galaxies and are therefore of great interest to better our understanding of galaxy formation. In this project we create candidate lists of stars that are likely to originate from past merger events experienced by the Galaxy, using the method and results of Mikkola et al. (2023). 

Merging stars tend to follow the trajectory of their original galaxy, even as this system is pulled apart by the larger galaxy. With time the merged galaxy will no longer be spatially coherent but its stars can instead be found as overdensities in velocity space. The full 3D velocity of stars is needed to identify stars within these overdensities, but only a small number of the observed stars have measured radial velocities. Mikkola et al. (2023) therefore used a maximum-likelihood method to obtain a full 3D velocity distribution of stars in the solar neighbourhood, without using radial velocities.

In this project we use this velocity distribution to identify overdensities, corresponding to the four known moving groups Gaia Sausage Enceladus (GSE), ED-2, MMH-1 and the Helmi streams, and find stars that are likely to be members of them. These lists of probable candidates can be used as a tool for future spectroscopic surveys to efficiently target stars and gain further knowledge about these moving groups, such as their detailed chemical abundances.}},
  author       = {{Cronstedt, Helena}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Finding stars that are likely to be from accreted satellite galaxies}},
  year         = {{2023}},
}