相空间畸变作为揭示星系棒屈曲的关键

我们首次使用作用量-角变量研究了处于屈曲阶段的 $N$-体星系棒的共振结构。我们研究了棒内所有轨道的垂直作用量 ($J_z$) 以及与垂直共振相关的角 ($\theta_\mathrm{res}=\theta_z - \theta_R$) 的演化。为此，我们根据轨道共振角相对于不动点 $\theta_\mathrm{res}=0$ 和 $\pi$（垂直共振）的行为（天平动或循环）对轨道进行分类。我们表明，在屈曲过程中，随着 $\theta_\mathrm{res}$ 增加而循环的扁平棒轨道转变为香蕉状的天平动轨道（共振俘获）或 $\theta_\mathrm{res}$ 减小的循环轨道（共振加热）。轨道转变伴随着 $J_z$ 的增加以及盒状/花生状 (B/PS) 核球的形成。在屈曲过程中，相空间 $J_z - \theta_\mathrm{res}$ 发生畸变，导致不动点 $\theta_\mathrm{res}=0$ 和 $\pi$ 以及这些点附近的香蕉状轨道的位置出现不对称。不动点 $\theta_\mathrm{res}=0$ 可能完全消失。这也破坏了在 $\theta_\mathrm{res}=0$ 和 $\pi$ 附近被俘获进入共振或进入 $\theta_\mathrm{res}$ 减小的循环的轨道之间的对称性。同时，在 $\theta_\mathrm{res}=0$ 附近，出现了具有低垂直作用量 $J_z$ 的香蕉状轨道。这重新开启了通过不动点 $\theta_\mathrm{res}=0$ 的轨道转变路径。相空间转变与轨道转变以协调的方式进行，导致相空间扰动的平滑化以及轨道间对称性的恢复。