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正常螺旋星系的数值模拟

天体物理学 2009-11-07 v1

摘要

presented 正常孤立后类型的螺旋星系的数值模拟。具体而言,以星系 NGC 628 作为模板。该方法采用 TREESPH 代码,包括恒星粒子、气体粒子、气体的冷却和加热、根据 Jeans 准则进行星形成,以及 Supernova 反馈。一个规则的螺旋盘可以作为两种相互作用的结果的平衡状态。在一方面,气体的冷却和耗散;另一方面,由年轻恒星和 SN 的 FUV 场以及 SN 机械作用引起的气体加热。螺旋盘表现出小尺度和中尺度的螺旋结构,其多样性随半径增加而增大。摆动放大理论可以定性和定量地解释新出现的螺旋结构。此外,摆动放大理论预测,只有当盘质量较大时,才可能存在 m=2 的螺旋结构。仿真显示,该星系随后对 bar 的形成不稳定。推导出一种从 bar 稳定到不稳定之间的通用准则,取决于盘质量贡献和盘厚度。似乎 bar 的稳定性几乎不取决于气体的存在。对新出现的螺旋结构进行详细的定量分析,并与观测结果进行比较。结果表明,数值孤立星系的结构不如一些典型的真实星系那样强大,且多样性更大。我们认为,只有通过中心 bar 或与另一星系相遇的结果才能生成螺旋结构。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0303257,
  title  = {Simulations of Normal Spiral Galaxies},
  author = {Roelof Bottema},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0303257},
  year   = {2009}
}

备注

Accepted for publication in: Monthly Notices of the Royal Astron. Soc. The astro-ph copy has a few figures with degraded resolution. A copy with high quality graphics (4281 kb) can be downloaded from the kapteyn institute weg page at http://www.astro.rug.nl (Goto preprints and preprints 2003)