条驱动的流动运动模仿 Milky Way 内部的大质量 bulge
星系天体物理
2025-07-18 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
银河系的圆形速度曲线提供了其质量分布的关键约束,反映了引力势能的轴对称组成。这在银河系内部( kpc)尤为关键,在此区域,诸如星形 bars 和核星盘等非轴对称结构对动力学具有显著影响。然而,星体动力学建模推得的圆形速度曲线与从气体运动学的终端速度法推得的圆形速度曲线之间仍存在显著差异。为调查此问题,我们在源自星体动力学模型的真实引力势中(包括银河系条形、恒星盘、暗物质 halo、核星盘和核星团)进行三维湍流动力学模拟,涉及散热、加热、星形成和反馈。我们生成合成的仰角-速度(-)图,并应用终端速度法推导圆形速度。模拟得到的气体再现了观察到的终端速度包络,包括内部陡升。我们发现,这一特征源于条形驱动的非圆形运动,导致终端速度法在 kpc 处将圆形速度高估约2倍,包围质量高估约4倍。这些结果表明,气体基的旋转曲线可显著高估中心质量浓度。气体推得的圆形速度曲线的内部陡升并不要求巨型经典 bulge,而可由条形诱导的流动运动解释。我们的研究为银河系特有的此效应提供明确证明,强调在准确推断银河系内部质量时,必须包括非圆形运动的动力学建模。
引用
@article{arxiv.2507.12702,
title = {Bar-driven Streaming Motions Mimic a Massive Bulge in the Inner Milky Way},
author = {Junichi Baba},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12702},
year = {2025}
}
备注
accepted for publication in ApJ