星系盘对垂直扰动的响应：对密度分布的强依赖性

我们研究了星系盘对由潮汐相遇引起的垂直方向非轴对称扰动的自洽线性响应，并表明星系盘中间面附近的密度分布对诸如翘曲等扭曲现象发展的半径具有强烈影响。星系盘的自引力抵抗了内部区域的扭曲。将此方法应用于具有指数垂直轮廓的星系盘，Saha与Jog指出翘曲在4-6个星系盘标长之外发展，因此只能在HI中观测到。然而，真实的星系盘具有介于sech与指数轮廓之间的较平缓的垂直密度分布。在此我们计算了这种一般的sech^(2/n)密度分布下的星系盘响应，并表明翘曲从2-4个星系盘标长的较小半径处开始发展。这自然地解释了为什么大多数星系显示出在光学半径内开始的恒星翘曲。因此，对于观测到的较平缓密度轮廓，出现了一幅普遍存在光学翘曲的定性不同图景。这种对密度轮廓令人惊讶的强依赖性是由于星系盘的自引力严重依赖于其靠近中间面的质量分布。我们以等高线图的形式给出了翘曲起始半径作为星系盘标长和垂直标高函数的一般结果，该结果可应用于任何星系。