潮汐扰动盘星系中的气体与恒星旋臂结构

盘星系与低质量伴星之间的潮汐相互作用是产生星系旋臂特征的既定方法。在这项工作中，我们呈现一项关于在盘星系与扰动伴星相互作用中由三维N体/平滑流体动力学数值模拟所驱动旋臂的结构与动力学研究。我们的具体目标是从纯流体动力学和引力视角表征气体和恒星中形成的结构之间的差异，并寻找旋臂结构生成的极限情形。通过分析若干不同相互作用案例，我们发现两种介质间在臂形态、螺距角和图案速度上差异极小。主要差异在于气体与恒星旋臂间的微小偏移、气态臂中清晰的支臂特征，以及较强相互作用案例中物质的不同径向迁移。我们研究了在星系盘中驱动旋臂结构所需伴星的最小质量，发现伴星质量约为 $1\times10^9M_\odot$ 的极限旋臂生成案例，仅相当于恒星盘质量的4%，或银河系类似体总星系质量的0.5%。