潮汐诱导棒的历险

利用 N 体模拟，我们研究了矮星系因与银河系的潮汐相互作用而诱导产生的棒的性质。该矮星系最初由嵌入暗物质晕中的盘组成，我们追踪了其在典型轨道上 10 Gyr 的演化。它经历了潮汐搅动矮星系的典型演化：质量损失，恒星成分从盘转变为球状体，恒星的旋转运动部分被随机运动取代。潮汐诱导的棒在第一次近心点通道时形成并存活至演化结束。对恒星分布的傅里叶分解显示，只有偶数模态是显著的并保持层级结构，使得棒模态始终最强。它们显示出具有最大值的特征轮廓，类似于孤立星系中模拟形成的棒和真实星系中观测到的棒。我们采用棒模态的最大值作为棒强度的度量，并通过比较沿棒方向和垂直于棒方向的密度剖面来估算棒长度。棒的强度和长度均随时间减小，主要发生在近心点处，这是由当时作用的潮汐力矩所致，而非长期演化。棒的图案速度在 1 Gyr 的时间尺度上显著变化，似乎完全由银河系潮汐力矩的方向控制。该棒从未被潮汐锁定，但我们发现了第三次和第四次近心点通道之间存在 5/2 轨道共振的迹象。以棒长度与共转半径之比表示的棒速度长期来看呈下降趋势，使得棒从最初的较快状态转变为后期的较慢状态。在第二次和第三次近心点之间，侧视图中清晰可见盒状/花生状结构，其出现之前是一段短暂的弯曲不稳定性时期。