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mergers 和飞越事件如何塑造螺旋星系的方位年龄图案

星系天体物理 2025-12-24 v1

摘要

螺旋结构是星系中最常见的特征之一,但其起源和演化仍存在争议。星系中恒星年龄分布提供了关于星系演化和星形成的关键见解,但环境效应可能会遮蔽固有的年龄图案。利用 Auriga 余弛-磁性流体动力学高分辨率仿真,我们调查过去 5 万年内五个太阳质量螺旋星系中年轻恒星(<2 Gyr)的方位年龄分布。我们量化了穿过螺旋臂的年龄梯度,使用平均年龄偏移 Δτ{\Delta}{\tau} 和非重叠比例 fnonoverlapf_{non-overlap} 进行衡量。我们进一步分析了 mergers 和飞越事件对年龄梯度的影响。我们的结果表明,Auriga 螺旋星系通常在螺旋臂的前缘拥有更年轻的恒星,Δτ{\Delta}{\tau} 在 30 到 80 Myr 之间。然而,气体丰富的相互作用可以破坏这种年龄偏移,导致螺旋臂每一侧的年龄分布相似。在三个时间快照中,我们观察到螺旋臂两侧的平均年龄相似,但年龄分布宽度不同,这与卫星相互作用穿越宿主星系盘面相吻合。我们的仿真数据表明,星系相互作用后,典型的方位年龄变化在约 600 Myr 内会恢复。本工作突显了环境相互作用在塑造螺旋臂年龄图案中的瞬时作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.20241,
  title  = {How Mergers and Flybys Shape Azimuthal Age Patterns in Spiral Galaxies},
  author = {Qian-Hui Chen and Alex M. Garcia and Zefeng Li and Kathryn Grasha and Emily Wisnioski and Paul Torrey and Rhea-Silvia Remus and Lucas C. Kimmig and Andrew J. Battisti and Sven Buder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.20241},
  year   = {2025}
}

备注

22 pages, 11 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS