潮汐瓦解的晕卫星星系中的金斯不稳定性

我们利用混合测试粒子/N体模拟，在一个完全自洽的10^5粒子N体模拟中积分了400万个无质量测试粒子的轨迹。大量无质量粒子使我们能够解析一个矮星系在银河系型星系的潮汐场中被瓦解时，其空间分布和相空间的精细结构。潮汐尾呈现出近乎周期性的团块或烟雾状外观。通过运行具有不同卫星粒子质量、晕粒子质量、有质量和无质量粒子数量以及有无星系盘的模拟，我们确定这些不稳定性并非由数值噪声、晕中结构的放大或卫星穿过星系盘时的激波所致。我们测量了潮汐尾中的金斯波长和增长时标，并表明金斯不稳定性是团块的一个合理解释。我们发现不稳定性会引起约10 km/s的速度扰动。银河系中潮汐尾的团块可以通过恒星径向速度巡天以及计数观测到。我们发现，不稳定波长的增长对暗物质晕粒子的模拟质量敏感。与使用更大质量暗物质晕粒子的模拟相比，使用更平滑晕的模拟呈现出更冷、更薄的潮汐尾，且团块间距更小。晕粒子的加热增加了潮汐尾中的金斯波长，影响了子结构的发展，这表明潮汐尾与暗物质晕子结构之间存在复杂的联系。