棒旋星系的动力学：盘高度的影响

我们研究了嵌入在现实暗物质晕中的盘星系模型中棒结构的动力学。我们发现盘厚度在棒的演化和结构中起着重要（即使不是主导）作用。我们还对用于研究棒动力学的不同N体代码进行了广泛的数值测试。此类建模中通常使用的厚盘模型（高度与长度之比$h_z/R_d=0.2$）产生旋转缓慢且非常长的棒。相比之下，与银河系参数相同的更现实的薄盘（$h_z/R_d=0.1$）产生正常长度的棒（$R_{\text{bar}} \approx R_d$），其旋转速度较快，共转半径与棒半径之比为1.2-1.4，与观测相符。这些模型中的棒没有表现出减速趋势，并且在宇宙学时间尺度上由于与暗物质的动力学摩擦可能仅损失2-3%的角动量。我们将模型之间的差异归因于薄盘模型中高相空间密度和较小金斯质量的联合效应，这导致了致密中心核球的形成。我们特别关注数值效应，如轨道积分精度、力和质量分辨率。使用三种N体代码——Gadget、ART和Pkdgrav——我们发现数值效应非常重要，如果不仔细处理，可能会产生不正确和误导性的结果。一旦使用足够小的时间步长以及足够的力和质量分辨率进行模拟，所有代码都产生几乎相同的结果：我们没有发现使用TREE代码（Gadget和Pkdgrav）与自适应网格细化(ART)代码获得的结果之间存在任何系统性偏差。