N体模拟中的螺旋不稳定性 I：从噪声中涌现
星系天体物理
2015-06-04 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
星系中螺旋图案的起源尚未完全理解。在孤立冷无碰撞盘的N体模拟中也很容易发展出类似特征，但即使在这里，其机制也尚未得到解释。在本系列论文中，我详细研究了模拟中螺旋活动的起源，希望导致图案的机制也负责星系中的一些特征。在第一篇论文中，我使用了一系列高度理想化的线性稳定盘模拟，这些模拟使用了越来越多的粒子。虽然初始非轴对称特征的振幅与所用粒子数的平方根成反比，但图案的最终振幅与粒子数无关。我发现非轴对称扰动的振幅在两个不同阶段增长：当相对过密度低于约2%时缓慢增长，但超过此水平后振幅上升更快。我表明，所有特征，即使是振幅非常低的特征，都会在内林德布拉德共振处散射粒子，改变盘中粒子的分布，从而促进持续增长。较大振幅波的更强散射引发了一种剧烈的失稳，这是修改后盘的一个真实线性模式。
引用
@article{arxiv.1203.0444,
title = {Spiral Instabilities in N-body Simulations I: Emergence from Noise},
author = {J. A. Sellwood},
journal= {arXiv preprint arXiv:1203.0444},
year = {2015}
}
备注
11 pages, 10 figures, revised after referee's report, accepted to appear ApJ, minor textual revisions