一个弯曲星系棒的剖析

利用 $N$ 体模拟，我们研究了在类银河系中形成的星系棒的弯曲不稳定性。该星系最初由一个嵌入球形暗物质晕中的轴对称指数恒星盘组成。模型参数选取使得星系对棒形成呈温和不稳定，并追踪演化 10 Gyr。一个强棒在前几 Gyr 缓慢形成，并在模拟开始 4.5 Gyr 后发生弯曲，变得弱得多并呈现出明显的盒状/花生状形态。我们在弯曲时刻根据垂直方向的平均加速度、速度和畸变来测量棒的性质。这些量在俯视投影中的图揭示了特征性的四极图案，其在短时间尺度内缠绕起来。我们还探测到一次持续时间长得多且只发生在棒外区的二次弯曲事件。随后我们研究了第一次弯曲前后棒轨道结构。我们发现大多数弯曲轨道源自支撑棒的 x1 轨道。在弯曲期间，恒星轨道的垂直频率与水平频率之比急剧下降，弯曲后轨道在垂直频率与圆周频率之间满足非常紧密的关系：$3 \nu = 4 \Omega$。我们提出弯曲由 x1 轨道的垂直共振引发，其产生棒的初畸变，随后作为运动学弯曲波演化。