气体在维持宏象螺旋结构中的作用

星系中宏象双臂螺旋模式的密度波理论成功解释了若干观测特征。然而，该螺旋结构的长期持久性是个严重问题，因为如Toomre的经典论文所示，群传输会在约十亿年内摧毁它。在本文中，我们在密度波理论公式中将低速度弥散成分即气体与恒星同等对待，并获得该耦合系统的色散关系。我们表明气体的纳入使群传输减慢数倍，从而允许该模式持久更久——达数十亿年。尽管仍小于哈勃时间，这有助于使螺旋结构更长寿。进一步我们表明，对于银河系观测到的图案速度，气体的添加对于获得稳定波至关重要，否则对于单成分恒星盘是不可能的。