尾迹波包非线性相互作用形成的全局旋臂

尽管已有大量的解析和数值研究工作，星系旋臂的形成和演化仍未得到清晰理解。最近，有人提出了一种新观点，即星系盘中出现的局部密度增强（尾迹波包）相互连接，形成全局旋臂。然而，对这一机制的理解尚不充分。我们通过包含扰动点质量的 N 体模拟来分析尾迹波包的相互作用，这些扰动点质量比单个 N 体粒子重，并充当尾迹波包的种子。通过将一定数量的扰动源置于动机明确的构型中，我们的模拟比以往工作更便于对数值结果进行直接解释。我们探测到了尾迹波包之间非线性相互作用的清晰迹象，这种相互作用通过连接两个相邻的尾迹波包来形成全局旋臂。我们发现，最强非线性相互作用的波数取决于星系盘质量和剪切率。这种依赖性与摆动放大机制的理论预测及其他先前结果一致。我们的结果为先前看似不一致的结果提供了统一解释。