盘状星系中的全局 m=1 不稳定性与非对称性
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
非对称性在旋涡星系中很常见。通常，此类特征没有明显的外部原因，例如与邻近星系的相互作用。或者，非对称性可能具有内部原因，例如动力学不稳定性。为了探索这一想法，我们开发了一种计算机代码，用于搜索 razor-thin 盘状星系中的自洽扰动，并对嵌入在具有不同旋转量和径向各向异性的惯性暗物质晕中的盘状星系动力学模型套件进行了彻底的模态分析。具有两个等质量反向旋转盘模型和完全旋转模型均显示出增长的非对称模态。对于反向旋转模型，这是众所周知的反向旋转不稳定性，随着净旋转的增加而减弱。另一方面，最大旋转模型的 m=1 模态随着净旋转的增加而增强。这种旋转的 m=1 模态让人联想到近开普勒盘中的偏心率不稳定性。为了揭示这两种不同 m=1 不稳定性的物理起源，我们研究了扰动势中的单个恒星轨道，发现扰动的存在导致了非常丰富的轨道行为。在线性区域，两种不稳定性都由对齐的环状轨道支持。在非线性区域，存在其他轨道族可以帮助支持这些模态。就密度波而言，反向旋转的 m=1 模态源于纯粹的 growing Jeans 型不稳定性。另一方面，旋转的 m=1 模态是由于摆动放大器 (swing amplifier) 在共振腔内工作而增长，该共振腔从盘中心延伸到模型的向外上升的 Q 剖面使非旋转波稳定的半径处。
引用
@article{arxiv.0803.2896,
title = {Global m=1 instabilities and lopsidedness in disc galaxies},
author = {Vanessa Dury and S. De Rijcke and Victor P. Debattista and H. Dejonghe},
journal= {arXiv preprint arXiv:0803.2896},
year = {2009}
}
备注
12 pages, 14 figures