测量螺旋星系的非轴对称性

我们提出了一种测量气体盘势能中小偏离轴对称性的方法。该方法基于对整个气体盘速度场的高阶谐波展开。该展开首先通过对气体盘的速度场拟合倾斜环模型，然后沿每个环展开速度场的谐波项。我们利用圆盘运动理论推导出谐波项的方程。每个失真分量的相位可以随半径变化。我们指出，如果势能具有 m 次谐波失真，则在天空中看到的速度场会显示 m-1 和 m+1 次失真。如预期的那样，整体暗环的拉伸效应类似于 m=2 的螺旋臂。主要区别在于螺旋臂的相位可以随半径变化。我们的方法允许测量 epsilon_pot sin(2 phi_2)，其中 epsilon_pot 为势能的拉伸程度，phi_2 为其中一个观察角度。使用 HI 数据，可探测到超过恒星盘半径的势能，进入暗物质占主导力学成分的区域。该方法被应用于螺旋星系 NGC 2403 和 NGC 3198，测量的谐波项高达九阶。我们发现 NGC 2403 的 epsilon_pot sin(2 phi_2) 为 0.064 ± 0.003，NGC 3198 为 0.019 ± 0.003。需要检查更多星系，以便以统计方式分离观察角度与拉伸效应。