银河系中心年轻恒星盘中的旋臂、翘曲与团块形成

银河系的中心包含一个质量很大的黑洞（BH），其周围轨道运行着年轻与年老恒星的多样化族群。最年轻恒星（$\sim4-7$ Myr）的显著部分居于一个具有令人困惑性质的薄恒星盘中；该盘看似翘曲、呈现不对称性，并含有一个或多个团块状结构（例如 IRS 13）。解释团块形成的模型曾援引一个 $10^{3}-10^{4}$ M$_{\odot}$ 的中等质量黑洞的存在，但迄今未发现此类黑洞的运动学证据。此处我们使用扩展的 $N$ 体模拟与混合自洽场方法模型表明，自然形成的宿主核星团残余时间非球对称性对盘产生力矩，导致盘取向随时间改变，并反复形成与消散单旋臂（$m=1$ 模式）结构。取向的改变导致盘的扑动状行为及翘曲盘结构的形成。这些旋臂可解释盘中的过密度（团块）及其观测到的不对称性，而无需援引中等质量黑洞的存在。旋臂对盘的整体演化亦十分重要，并可用于约束核星团的结构与组成。