引力软化如何影响星系稳定性 I. 盘星系的线性模分析

我们使用线性扰动来研究引力软化对极薄恒星盘中提取出的双臂螺旋本征模的影响。我们探索了四种具有不同引力偏差程度、以及具有/不具有紧支撑（紧支撑指其在软化核外给出精确的牛顿力）的软化核。这些核被应用于两个具有已知未软化不稳定模的盘星系模型。我们定量地说明了消失的线性引力偏差对于给出不稳定模频率的准确估计至关重要。因此，Plummer 软化虽然在模拟者中很流行，但在我们的测试中表现糟糕。最佳结果（软化与未软化模性质之间高度一致）由具有减小引力偏差的软化核获得，这是通过用软化长度附近半径处略超牛顿的力来补偿小粒子间距下的亚牛顿力实现的。我们给出了此类核的例子，它们 moreover 解析简单且计算廉价。最后，这些结果为构造具有更小引力偏差的软化方法指明了道路，尽管代价是核日益复杂。