银河系大小星系模拟中由旋臂和棒驱动的奇特异速度

我们研究了一组银河系大小的旋涡盘星系模拟中由旋臂和棒结构引起的运动学特征。该组模拟包括遵循准稳态密度波情形、具有刚性旋转旋臂的测试粒子模拟，以及包含棒和暂现共转旋臂的 N 体模拟。从类似于太阳的位置，我们计算了盘上一块区域的径向、切向和视向奇特异速度场，并通过二维傅里叶变换计算功率谱来量化涨落。我们发现，包含棒和暂现共转旋臂的模拟的奇特异速度功率谱与 APOGEE 红团簇星数据吻合得很好，而不含棒的准稳态密度波旋臂模型则不然。我们确定功率谱对旋臂数目、旋臂螺距角以及相对于旋臂的位置敏感。然而，为了用此方法完全区分各种旋臂模型，有必要超越视向速度场。我们计算了旋涡盘不同区域的功率谱，并讨论了该分析技术在外星系上的应用。