仙女座星系中的旋臂与盘稳定性

目的：密度波常被认为是旋涡星系中恒星形成的触发机制。我们的目的是研究 M31 旋臂中不同恒星形成示踪物（恒星紫外与近红外辐射以及 HI、CO 和冷尘的发射）之间的关系，计算星系盘中的稳定性条件，并得出关于可能的恒星形成触发机制的结论。方法：我们从去投影数据图中选取十四段旋臂段，并比较不同数据集中这些旋臂段横截面上的发射分布，以探测年轻恒星族群与恒星形成介质之间的空间偏移。通过使用作为扰动波长和距星系中心距离函数的盘稳定性条件，我们计算了不同距离处的有效盘稳定性参数和最不稳定波长。为此，我们采用了 M31 的质量分布模型，该模型包含四个盘组分（年老与年轻恒星盘、冷与暖气体盘），并嵌在核球、恒星晕和暗物质晕的外部势中。每个组分都被认为具有真实的有限厚度。结果：在旋臂段上未探测到观测到的紫外与 CO/远红外发射之间的系统偏移。计算所得有效稳定性参数在星系中心距离 12-13 kpc 处取最小值 Q_{eff} ~ 1.8。最不稳定波长相当长，其最小值在距离 R > 11 kpc 处始于约 3 kpc。结论：经典密度波理论并非 M31 旋臂结构的合理解释。相反，应考虑外部原因，例如与大质量气体云或 M31 的矮伴星系的相互作用。