无核球盘状星系中棒形成的条件

虽然棒在盘状星系中常被观测到，但控制其形成的精确条件仍未被完全理解。为了研究这些条件，我们针对恒星质量在 $10^9 \leq M_d \leq 10^{11} \;M_\odot$ 范围内的无核球盘状星系进行了一系列 N 体模拟。我们的星系模型是基于 S4G 巡天中附近棒状星系的观测性质构建的，并且我们系统地改变晕标度半径以分离其动力学影响。我们模拟中的棒是通过盘扰动的反复摆动放大形成的，并由反馈回路维持。放大因子 $\Gamma$ 同时取决于 Toomre 稳定性参数 $Q_T$ 和无量纲波长 $X$。基于我们的模拟结果，我们提出了一个双参数的棒形成判据，$Q_T + 0.4(X - 1.4)^2 \leq 1.8$，对应于 $\Gamma = 10$，这比传统的单参数条件更好地捕捉了棒形成的起始。低质量星系中的棒往往更短、更弱，且更容易受到外旋臂的破坏。相比之下，高质量星系中的棒更长、更强，且对旋臂干扰更具抵抗力。低质量星系中的棒随时间推移仅发生轻微的垂直增厚，而高质量星系中的棒则通过屈曲不稳定性迅速增厚。