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星系盘中的径向波动:区分不同扰动的线索

星系天体物理 2024-11-19 v2

摘要

解码塑造星系盘结构的关键动力学过程对于重建银河系的演化历史至关重要。Gaia第二次数据发布揭示了 LZVRL_Z-\langle V_R\rangle 空间中一种新的波动模式,但由于所涉及扰动的复杂性质以及解缠其效应的挑战,其形成机制仍然难以捉摸。利用最新的Gaia DR3数据,我们发现,对于具有较大 JZJ_Z 值的动力学较热的恒星,LZVRL_Z-\langle V_R\rangle 波动系统性地向较低的 LZL_Z 偏移。不同动力学热度恒星之间的相位偏移幅度(ΔLZ\Delta L_Z)在约 2100kms1kpc\mathrm{2100\,km\,s^{-1}\,kpc} 处达到峰值。为了区分不同扰动的作用,我们进行了三组测试粒子模拟,其中卫星星系、暂现旋臂以及棒加暂现旋臂分别作为唯一扰动源。在卫星撞击下,相位偏移幅度 ΔLZ\Delta L_Z 向较高 LZL_Z 方向减小,我们通过径向相位混合的玩具模型对此进行了解释。虽然暂现旋臂和棒都不能产生方位角上普遍存在的相位偏移变化模式,但棒和旋臂的结合在棒的2:1外林德布拉德共振(OLR)处产生了特征性的 ΔLZ\Delta L_Z 峰,在定性上与观测特征相似。因此,LZVRL_Z-\langle V_R\rangle 波动更有可能具有内部起源。此外,将 ΔLZ\Delta L_Z 峰与2:1 OLR联系起来提供了一种约束星系棒图样速度的新方法,支持长/慢棒模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.14953,
  title  = {Radial Wave in the Galactic Disk: New Clues to Discriminate Different Perturbations},
  author = {Chengye Cao and Zhao-Yu Li and Ralph Schönrich and Teresa Antoja},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14953},
  year   = {2024}
}

备注

Published in ApJ