无标度薄盘中的螺旋结构：刚性旋转

本文提出在旋涡星系中心区域存在具有螺旋对称性的无碰撞、无标度、刚性旋转、自引力盘。此类盘必须在有限半径处截断，并且必须通过合适的晕来稳定并使其自相似。晕和旋转盘共享自相似类，并且必须共同形成以达到所提出的状态。我们与著名的刚性旋转 Kalnajs 盘进行了比较；其中一个是轴对称且有限的，而另一个是无限的并分解为螺旋模式。我们在刚性旋转的无碰撞系统中找到了单维和二维的自洽自相似分布函数。在二维情形下，我们推导了离散旋臂的自洽条件。我们估计了盘的存在在晕中产生的扰动，并论证晕本身应接近自相似。晕中可能需要一个非常弱的尖点。晕与盘必要的空间重合导致了一种盘-晕“共谋”。最后，盘方程在“螺旋”坐标中表述，并给出了近似离散“线螺旋”的过渡作为示例。虽然在二维中无碰撞粒子以非线性周转圆进入和离开旋臂，但在线螺旋极限下它们近似平行于旋臂运动。然而螺旋图案是刚性旋转的。提出了非周期旋臂，其中不连续性可以被粗粒化以表现为无碰撞激波。