星系盘中的恒星速度分布

我们展示了已发展出饱和双旋臂螺旋结构的星系盘中恒星速度分布特性的数值研究。在之前的论文中，我们使用二阶玻尔兹曼矩方程来研究自引力恒星盘中的速度结构。我们玻尔兹曼矩方程方法的一个关键假设是零热流近似，即忽略三阶速度项。我们通过执行受旋转螺旋扰动影响的盘星系中恒星的测试粒子模拟来检验这一假设。结果，我们定性地证实了玻尔兹曼矩方程方法中发现的复杂速度结构。结果表明，速度空间中的平衡构型仅在典型时间尺度（5吉年或更长）上缓慢建立。由于星系中的许多动力学过程（如螺旋或棒的增长）在更短的时间尺度上起作用，纯平衡模型可能不完全适用于与观测（如本地银河系速度分布）进行详细比较。三阶速度矩通常很小，并且除了4:1共振区域外，在几乎整个盘面上都不相关。在超谐共振附近，（归一化的）四阶和五阶速度矩仍然与二阶和三阶项同量级。因此，在超谐共振处，高阶项不可忽略。