螺旋波中非线性产生的盘面扭曲

我们提出了一种新机制，以解释盘状星系中经常观察到的且因此必然存在的扭曲现象。我们考察了螺旋波与两种扭曲波之间非线性耦合的可能性，使得前者——它是线性不稳定的，能从星系盘的内部区域提取能量和角动量——可以持续为后者供能。我们在WKB近似下推导了耦合系数的表达式。我们指出，除了在外环林布拉德共振处（此时螺旋波减慢并与扭曲波高效耦合）之外，恒星盘中的耦合太弱。在此，螺旋几乎完全转化为可在HI中观察到的“传输”扭曲波，以及可观察为扭曲线的“反射”扭曲波。我们的模型再现了观察到的扭曲和扭曲线的振幅，可能解释了诸如扭曲节点线行为等相关现象。此外，我们指出，观察到的螺旋和扭曲的能量和动量通量 magnitude 相符，这为本模型提供了强有力的支持。