银河系大小星系的宇宙学模拟中的相螺旋

我们研究了名为 GARROTXA 的银河系大小高分辨率流体动力学宇宙学模拟中星系盘的垂直扰动。我们首次在此类模拟中，在盘恒星粒子的垂直投影 $Z-V_{Z}$ 中检测到相螺旋。在最近的 Gaia 数据中检测到了定性相似的结构，其起源仍在研究中。在我们的模型中，相空间中的螺旋状结构在盘面的广泛时间和位置范围内存在。通过考虑不断演化的恒星族混合，我们观察到，与数据中看到的一样，相螺旋在较年轻到中等年龄的恒星粒子范围内被更好地观测到。我们使用傅里叶分解测量了螺旋的强度，并发现这些结构在卫星近心点附近显得更强。当前考虑单一扰动源的相螺旋动力学模型要求扰动源质量至少为 10$^{10}$ M$_\odot$ 量级，但我们的所有三个卫星的质量都在 $\sim$10$^8$ M$_\odot$ 量级。我们认为，在我们的模型中自然出现的其他机制也在起作用，例如气体物理、多个扰动源的集体效应，以及由恒星形成不断更新的动力学冷群体。用具有足够分辨率的完全宇宙学模拟来补充无碰撞孤立 N 体模型，可以为相螺旋的性质/起源提供新的见解。