Mapa do Site
Contactos
Siga-nos no Facebook Siga-nos no Twitter Canal YouTube
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

The Gaia-ESO Survey: the Galactic thick to thin disc transition

A. Recio-Blanco, P. de Laverny, G. Kordopatis, A. Helmi, V. Hill, G. Gilmore, R. F. G. Wyse, V. Zh. Adibekyan, S. Randich, M. Asplund, S. Feltzing, R. D. Jeffries, G. Micela, A. Vallenari, E. J. Alfaro, C. Allende Prieto, T. Bensby, A. Bragaglia, E. Flaccomio, S. Koposov, A. J. Korn, A. C. Lanzafame, E. Pancino, R. Smiljanic, R. J. Jackson, J. Lewis, L. Magrini, L. Morbidelli, L. Prisinzano, G. G. Sacco, C. Worley, A. Hourihane, M. Bergemann, M. T. Costado, U. Heiter, P. Joffre, C. Lardo, K. Lind, E. Maiorca

Resumo
Aims. The nature of the thick disc and its relation to the thin disc is presently an important subject of debate. In fact, the structural and chemo-dynamical transition between disc populations can be used as a test of the proposed models of Galactic disc formation and evolution.
Methods.
We used the atmospheric parameters, [α/Fe] abundances, and radial velocities, which were determined from the Gaia-ESO Survey GIRAFFE spectra of FGK-type stars (first nine months of observations) to provide a chemo-kinematical characterisation of the disc stellar populations. We focussed on a subsample of 1016 stars with high-quality parameters, covering the volume | Z | < 4.5 kpc and R in the range 2–13 kpc.
Results.
We have identified a thin to thick disc separation in the [α/Fe] vs. [M/H] plane, thanks to the presence of a low-density region in the number density distribution. The thick disc stars seem to lie in progressively thinner layers above the Galactic plane, as metallicity increases and [α/Fe] decreases. In contrast, the thin disc population presents a constant value of the mean distance to the Galactic plane at all metallicities. In addition, our data confirm the already known correlations between Vφ and [M/H] for the two discs. For the thick disc sequence, a study of the possible contamination by thin disc stars suggests a gradient up to 64 ± 9 km s-1 dex-1. The distributions of azimuthal velocity, vertical velocity, and orbital parameters are also analysed for the chemically separated samples. Concerning the gradients with galactocentric radius, we find, for the thin disc, a flat behaviour of the azimuthal velocity, a metallicity gradient equal to −0.058 ± 0.008 dex kpc-1 and a very small positive [α/Fe] gradient. For the thick disc, flat gradients in [M/H] and [α/Fe] are derived.
Conclusions.
Our chemo-kinematical analysis suggests a picture where the thick disc seems to have experienced a settling process, during which its rotation increased progressively and, possibly, the azimuthal velocity dispersion decreased. At [M/H] ≈ −0.25 dex and [α/Fe]≈ 0.1 dex, the mean characteristics of the thick disc in vertical distance to the Galactic plane, rotation, rotational dispersion, and stellar orbits’ eccentricity agree with that of the thin disc stars of the same metallicity, suggesting a possible connection between these two populations at a certain epoch of the disc evolution. Finally, the results presented here, based only on the first months of the Gaia ESO Survey observations, confirm how crucial large high-resolution spectroscopic surveys outside the solar neighbourhood are today for our understanding of the Milky Way history.

Palavras chave
Galaxy: abundances – Galaxy: disk – Galaxy: stellar content – stars: abundances

Astronomy and Astrophysics
Volume 567, Página A5_1
julho 2014

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

Continuar no sítio do CAUP|Seguir para o sítio do IA