La investigación sobre la formación, el origen y la evolución de la dicotomía entre los componentes de disco fino y disco grueso de la Vía Láctea ha sido un importante tema de estudio, ya que es clave para comprender la formación de nuestra Galaxia. Sin embargo no es tarea fácil, ya que las poblaciones definidas a partir de su morfología o cinemática muestran una mezcla de poblaciones químicamente distintas. La edad se convierte así en un parámetro fundamental para entender la evolución del disco. Nuestro objetivo es derivar las distribuciones de edad y metalicidad de los discos fino y grueso definidos cinemáticamente, con el fin de revelar detalles sobre la duración, la intensidad y la relación entre los episodios de formación estelar que condujeron a la configuración cinemática actual de los discos grueso y fino. Aplicamos el pipeline CMDft.Gaia desarrollado por el grupo, basado en una técnica de ajuste de diagramas color-magnitud, para derivar la historia de formación estelar dinámicamente evolucionada (es decir, afectada por migración de estrellas en el disco) de los discos fino y grueso seleccionados cinemáticamente. El análisis se basa en datos de Gaia DR3 dentro de un volumen cilíndrico centrado en el Sol, con un radio de 250 pc y una altura de 1 kpc. Nuestro análisis muestra que el disco grueso seleccionado cinemáticamente es predominantemente más antiguo que 10 Gyr y experimentó un rápido enriquecimiento en metalicidad a través de tres episodios principales de formación estelar. El primero ocurrió hace más de 12 Gyr, con un máximo a un valor de metalicidad [Z/H] ≃ -0.5 dex, es decir, aproximadamente un tercio de la metalicidad del sol; el segundo tuvo lugar hace unos 11 Gyr y provocó un rápido aumento de la metalicidad hasta [Z/H] = 0.0, la metalicidad solar, junto con una amplia dispersión en [α/Fe] desde ≃0.3 hasta valores solares; y el tercero, hace algo más de 10 Gyr, alcanzó metalicidades super-solares. En contraste, las estrellas del disco fino cinemático comenzaron a formarse hace unos 10 Gyr, coincidiendo con el final de la formación estelar del disco grueso, y se caracterizan por una metalicidad super-solar y bajos valores de [α/Fe]. La transición entre los discos grueso y fino cinemáticos coincide con la última gran fusión de la Vía Láctea: la acreción de la galaxia satélite Gaia-Sausage-Enceladus. Identificamos también una pequeña población de estrellas del disco fino seleccionadas cinemáticamente con abundancias altas e intermedias de [α/Fe], ligeramente más antiguas que 10 mil millones de años, lo que indica una transición cinemática del disco grueso al fino durante la fase de altas e intermedias [α/Fe] de la Vía Láctea. La relación edad-metalicidad del disco fino cinemático revela episodios de formación estelar solapados con metalicidades distintas, lo que sugiere migración radial en la vecindad solar, con la mayor dispersión alrededor de hace 6 Gyr. Además, detectamos un evento aislado de formación estelar del disco grueso hace 6 Gyr a metalicidad solar, que coincide con la estimación del primer pericentro de la galaxia satélite de Sagitario.
Historias de formación estelar dinámicamente evolucionadas (deSFH), es decir, la masa estelar formada en función de edad y metalicidad total ([Z/H]), para los discos ks_thick (izq.) y ks_thin (d.cha). Las líneas de contorno indican la relación señal-ruido
Fecha de publicación
Autores
Emma
Fernández Alvar
Tomás Ruiz Lara
Carmen
Gallart Gallart
et al.