Nexae in caverna：通过集体激发、瞬态旋涡结构的星系盘长期演化

利用流体动力学近似，我们提出了一种自洽的理论框架，将旋涡结构的起源、演化与衰减与其宿主星系盘的长期动力学演化相耦合。我们的方法强调通过方位角强迫实现的非共振旋涡激发，利用盘质量分布和角动量分布中温和但普遍存在的梯度——我们将其结构特征称为 cavernae。这些 cavernae 比沟槽模式激发背后的尖锐特征更弱但更广泛，在指数盘中普遍存在。我们讨论非共振特征如何与其他响应——共振修饰、稳态波、沟槽模式——结合，产生一个全局的、演化的旋涡 nexum，输运角动量并重塑星系盘。利用力矩、角动量输运和加热的表达式，我们证明全局旋涡本质上是自限制的；它们产生的角动量变化和加热抑制了自身的增长，决定了任何单一旋涡事件的有限寿命。一系列瞬态事件，每个事件的特性随改变的盘条件调整，为长期旋涡活动铺平道路。这种行为表明长期演化的特征随时间而变化。我们发现，在动力学冷盘中占主导的短寿命、高多重性高-m 旋涡引发广泛的、脉冲式的非共振加热，但加热与径向迁移之比很低。随着盘变暖，高-m 特征被抑制，导致更稳定、低-m 旋涡在共振附近更高效地加热。从这个角度看，今日星系盘的动力学冷性要求过去由高-m 瞬态扰动主导，而更热、更致密的系统反映了由瞬态低-m 旋涡调节的演化高级阶段。