星系盘中偏心共振轨道族：棒和旋臂的骨架

人们普遍认为共振轨道在星系盘中棒和大型旋臂的形成与演化中起着重要作用。这些共振轨道已在多种特定势函数中得到研究，通常带有强加的棒分量。在本文中，我展示了不同偏心率的共振（例如二维 $x_1$）轨道族可以在多种轴对称势函数中以共同的模式速度被激发。这些轨道族在大多数此类势函数中仅存在于有限的频率范围内。这类共振偏心轨道（REO）的群体可以为棒和旋臂提供骨架。在允许范围内的每个频率上，存在一个最大偏心率，超过该值，随着偏心率的增加，REO 通常会先变为准稳定（或“粘性”），然后变为不稳定（或混沌），其具体值取决于势函数和轨道频率。粘性和混沌轨道最近已在各种相平面中通过不变/不稳定流形得到广泛研究，但发现将它们作为偏心率和模式速度的函数进行研究，为分类它们及其稳定性转变提供了一个特别有用的框架。这些轨道族的特征取决于星系势函数和模式速度，作为棒和旋臂的骨架，有助于理解许多观测或预测的规律性。这些包括：不同势函数中棒的大小和速度、星系盘内旋臂的模式速度和缠绕率范围，以及波增长的限制。