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银河盘的通用舞蹈:普遍预cession及其意义

星系天体物理 2026-05-04 v1

摘要

预cession 是小尺度天体现象中非常常见的现象。然而,超过千秒尺度的银河盘预cession 在文献中鲜有研究。衡量这种预cession 在观测中具有挑战性,因缺乏高分辨率动力学数据。宇宙模拟提供了独特的途径来研究盘状星系的预cession,因为其在引力相互作用中实现了自洽建模。利用 IllustrisTNG 模拟,我们追踪了类似银河的星系在宇宙时代的自旋取向演化。我们发现盘状星系普遍发生预cession,并且显著影响星系演化。预cession 由来自于在 30 kpc30\ \mathrm{kpc} 范围内各向异性物质分布所施加的外部潮汐扭矩驱动,在 z>1z > 1 时剧烈,而在 z0z \sim 0 时变得温和但仍显著,当时星系被认为是动力学上稳定的。盘状预cession 可引起显著的冷气体扭曲,这在银河和周围星系中常被观察到。我们预测当前时代的银河预cession 率约为 3103-10 度/十亿年。剧烈的预cession 可加热星体轨道,最终可能产生扭长椭球形星系。来自中心星系的潮汐扭矩可导致附近卫星星系的预cession,使其盘面指向中心星系,这解释了观测中存在的径向对齐现象。我们还发现,受星系潮汐扭矩调节的吸积冷气流预cession 对盘状星系演化至关重要。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.00349,
  title  = {A Universal Dance of Galactic Disks: Ubiquitous Precession and Its Implications},
  author = {Yuan Wang and Xiong Luo and Huiyuan Wang and Enci Wang and Hao Li and Federico Marinacci and Xuejian Shen and Mark Vogelsberger},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.00349},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 12 figures, 1 table