铁型蜗壳：非平衡动力学与螺旋丰度模式

星系并非处于动力学稳态。它们持续发生扰动，例如来自坠落的矮星系和暗物质亚结构。动力学扰动后，星星相位混合以新的稳态形式；在此过程中，他们通常形成螺旋结构，如星系盘中的螺旋密度波以及在太阳邻域中垂直相位空间密度中观察到的 Gaia 螺旋。相位空间密度中的结构可能难以准确测量，因为空间选择效应会在密度中植入自己的模式。然而，星体标签如金属丰度或其他元素丰度，或星体质量和年龄，即使在复杂或未知的空间选择函数下也可被测量。我们表明，如果平衡星系在这些标签上存在相位梯度，则任何可能在相位空间密度中提升螺旋波的扰动，都会在标签分布中提升相同的螺旋波。我们推导了密度与标签之间的螺旋图样关系。作为一个例子，我们分析了 Gaia 螺旋，证明其振幅和动力学年龄（主要来自 [Mg/Fe]）与从相位空间密度推导出的年龄遵循类似模式。我们的最佳模型将螺旋的扰动估计为约 400 万年前，尽管我们发现在角动量上存在显著的年龄变化。此处所述概念与轨道环面成像、化学标记及其他使用星体标签来追踪动力学的方法有关。