星系地震学：撞击触发的恒星与气体盘涟漪的联合演化

波状涟漪的证据在银河系与近邻盘星系中已得到充分确立。这些最初被探测为星际介质关于中平面的位移，表现为垂直距离或垂直速度。在过去十年中，银河系恒星盘中也出现了类似模式。我们研究这些垂直波如何由经过的卫星星系触发。利用高分辨率N体/流体动力学模拟，我们系统地研究了涟漪如何在恒星盘与气体盘中建立并联合演化。我们发现气体涟漪跟随恒星涟漪，即它们初始同相，但在几个旋转周期（500–700 Myr）后，不同的波分离并此后以不同方式演化。涟漪的空间与运动学振幅（及因此的能量）随时间衰减，气体涟漪以更快的速率沉降（约800 Myr对比约1 Gyr）。相反，单个盘恒星的垂直能量在星系整个演化过程中相当恒定。这一差异源于涟漪是一种由共空间恒星集合的集体有序运动所支撑的涌现现象。我们表明，恒星涟漪的衰减可理解为不完全相位混合的结果，而气体涟漪的衰减则是气体耗散特性的自然结果。我们提出——在缺乏进一步强扰动的情况下——恒星与气体波之间的关联程度或有助于确定该现象的年龄。