条纹星系中核旋道的形成

我们进行了光谱粒子流体动力学 (SPH) 模拟，研究气体盘对非轴向势的响应。模型星系由三个恒星组成部分（盘、盘和 bar）和两个暗组成部分（超大质量黑洞和星系 halo）构成，其引力势假设在随 bar 共轨帧中保持不变。我们发现，仅由中等强度 bar 产生的扭矩（其切向到径向力比最大值为 $(F_{Tan}/F_{Rad})_{max}= 0.3$）不足以驱动气体粒子接近中心，因为受到内林德共振 (ILRs) 的限制。要将气体粒子输送到核内 ($r<100$ pc)，需要存在中心超大质量黑洞 (SMBH) 和气体的高声速。前者是为了消除防止气体接近核的内内林德共振 (IILR)，后者为气体粒子提供失去角动量并沿螺旋向内的有利条件。我们的结果表明，在无 IILR 的模型中，当气体声速 $c_{s} \gtrsim 15$ km s$^{-1}$ 时，会形成由尾随的核螺旋，其最内侧部分以卷曲方式接近中心，类似于在星系中心千分之一尺度内观察到的对称两臂核螺旋。我们发现，对称的两臂核螺旋是由 bar 引起的引力扭矩在中心 SMBH 能够消除 IILR 且气体声速足够高时产生的流体动力学螺旋冲击所致。然而，核螺旋的详细形貌取决于气体的声速。