来自 N 体模拟的带棒银河系替代模型
星系天体物理
2021-11-11 v1
摘要
我们提出一个带棒银河系（MW）星系的 N 体模型，其重现了该星系的诸多性质，包括总体质量分布、盘运动学以及中心棒的性质。我们使用 Ramses 代码进行的高分辨率（N ~ 10^8 粒子）模拟，始于在 AGAMA 框架内构建的轴对称非平衡态构型。这是基于当前最佳暗物质晕、恒星盘与核球参数定义的银河系自洽动力学模型。对于已知的（恒星与气体）盘质量（4.5 x 10^10 Msun）及 R ~ 2.2 R_d 处的盘质量分数（f_d ~ 0.3 - 0.6），低质量极限在哈勃时间内无法形成棒。此处采用的高质量极限在约 2 Gyr 内产生了具有正确质量（~10^10 Msun）、尺寸（~5 kpc）和峰值图样速度（~ 40-45 km/s/kpc）的盒状/花生状棒。与早期工作一致，棒形成时标与 f_d 成反比（即对于 1 < f_d < 0.3，log [T/Gyr] ~ 0.60/f_d - 0.83）。盘径向加热强烈，但与早期论断相反，我们发现盒状/花生状核球结构之外的盘垂直加热可忽略不计。该合成带棒银河系表现出长期稳定性，除棒图样速度缓慢下降（约 -2 km/s/kpc/Gyr）外，与近期估计一致。若我们的模型可代表银河系，我们估计棒于 3-4 Gyr 前首次出现。
引用
@article{arxiv.2111.05466,
title = {A barred Milky Way surrogate from an N-body simulation},
author = {T. Tepper-Garcia and J. Bland-Hawthorn and E. Vasiliev and E. Athanassoula and O. Gerhard and A. Quillen and P. McMillan and K. Freeman and G. F. Lewis and R. Teyssier and S. Sharma and M. R. Hayden and S. Buder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.05466},
year = {2021}
}
备注
We welcome comments and missing references