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比较暗物质与MOND机制下的径向迁移

星系天体物理 2025-01-28 v1

摘要

多项关于盘状星系径向迁移的研究证明了非轴对称成分共振效应对星系盘演化的影响。然而,经典牛顿动力学加暗物质(DM)与修正牛顿动力学(MOND)的动力学效应不同,可能引发不同的径向迁移。考虑这两种引力机制的径向迁移的深入分析可能有助于揭示暗物质和MOND理论的不同预测。我们旨在定量和定性比较在类似银河系(MW-like)星系中,暗物质和MOND机制下共振和恒星径向迁移(搅动)的影响。我们对一个类似银河系的星系进行了模拟,分析了非轴对称结构(星系棒和旋臂)的影响,考虑了旋臂结构的各种参数。我们进行了二维数值模拟,包括在静态旋转星系势中积分21062 \cdot 10^6颗恒星,持续6 \mboxGyr6~\mbox{Gyr}。我们分析了恒星位置、引导半径以及频率相空间的变化。我们研究了暗物质和MOND方法。模拟结果表明,与暗物质机制相比,MOND机制下的径向迁移更为显著。与暗物质方法相比,在MOND机制下,我们观察到在26 \mboxGyr2-6~\mbox{Gyr}时间间隔内,引导半径最大变化超过1.5 \mboxkpc1.5~\mbox{kpc}的恒星数量多达五倍。频率相空间分析表明,在所有暗物质和MOND配置中,最显著的共振是与旋臂的共转共振(m=p=1m=p=1)、与星系棒和旋臂的外林德布拉德共振,以及星系棒和旋臂叠加的共转共振(m=2m=2, p=1p=1),即2Ω=Ωb+Ωsp2 \Omega = \Omega_b + \Omega_{sp}

关键词

引用

@article{arxiv.2501.05924,
  title  = {Comparing radial migration in dark matter and MOND regimes},
  author = {R. Nagy and F. Janák and M. Šturc and M. Jurčík and E. Puha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.05924},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 11 figures, accepted for publication in A&A