缓慢破碎的波：潮汐诱导旋臂结构的寿命

我们在两组使用不同代码独立进行的快速（边际束缚或非束缚）飞越星系碰撞数值模型中发现了长寿命的波。在这两组模拟中，旋臂都不是碰撞诱导棒形成的结果。尽管波的外观随时间变化，但它们不会像文献中描述的其他情况那样消失并反复重新形成。我们还提出了一种解析理论，可以解释波的结构，该结构既不是传播的瞬变现象，也不是穿过盘面传播的固定模式。当这些波穿过盘面时，它们由脉冲扰动引发的相干振荡维持。具体来说，解析理论表明，它们是扰动后沿相关周转圆轨道运动的恒星集合中的焦散波。该理论是Struck及其合作者为碰撞环星系所发展理论的扩展。模型表明，这种类型的波可能持续数十亿年，而星系相互作用发生在可比较的时间尺度上，因此该机制产生的波可能在观测到的旋臂中具有很好的代表性。特别是，该机制可以解释在一些邻近早型星系中观察到的紧密缠绕且可能长寿命的旋臂。这些旋臂在星系群和星系团中也可能很常见，因为那里星系之间的快速相遇相对频繁。然而，随着旋臂变得紧密缠绕并演化到适中的振幅，除非它们位于附近，否则可能难以分辨。尽管如此，这种效应可能是星系凌辱导致的几个过程之一，并通过波增强的恒星形成对Butcher-Oemler效应做出贡献。