恒星盘的轴对称弯曲振荡
天体物理学
2009-10-28 v1
摘要
自身引力的恒星盘在随机运动支持下既支持指数级增长,也在某些情况下支持纯振荡的轴对称弯曲模式,与其冷盘的对应情况不同。一个即使在平面上只有很小随机运动程度的razor-thin盘既不稳定,也拥有离散的中性振荡模式谱,无论边缘的锋利程度如何。平面垂直方向的随机运动具有抑制作用,但同时也允许弯曲波与粒子内部振动耦合,这会导致此前的中性模式通过朗道阻尼衰减。首先聚焦于不稳定性,我在这里确定抑制自身引力盘中全局轴对称弯曲不稳定性所需的平面垂直随机运动程度。如前所述,只有当平面内的压力支持程度相当于或超过旋转支持时,弯曲不稳定性才会被抑制。大多数盘状星系的弯曲稳定性在适可的盘厚度下即可得到保障,除非在它们的中心附近。零厚度盘中中性谱的离散化归因于在温暖盘中存在的弯曲波的转折点,而在冷盘中则不存在。当盘被赋予有限厚度时,离散的中性模式通常通过波-粒子相互作用变得强烈阻尼。因此,惊讶的是,我发现一些温暖、稳定的盘仿真可以支持(准)中性的大尺度弯曲模式,这些模式若无则以非常缓慢的速度衰减,或者根本不衰减。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9604123,
title = {Axisymmetric bending oscillations of stellar disks},
author = {J A Sellwood},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9604123},
year = {2009}
}
备注
19 pages plain TeX with 7 PostScript figures; tarred, gzipped and uuencoded (406 KB). Revised version submitted to ApJ