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带有 Halo 耦合、AGN 抑制与 Hopf 分岔动力学的银河星形成的随机演化

星系天体物理 2026-02-27 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们提出了基于耦合随机非线性振子的数值框架,用于银河演化,由\textbf{Stochastic Hopf Engine}实现。气体密度(GG)和星形成率(SS)通过超临界 Hopf 分岰共演化,捕捉从静止稳定向矿星驱动的 starburst 过渡的过程。在暗物质 Halo 属性的散射通过\textbf{Euler--Maruyama}方法建模为乘性噪声的情况下,将分岰拓宽,形成噪声诱导的爆发在确定性阈值以下发生。仿真结果揭示了周期性信号——\textbf{Galactic Heartbeat}——作为经确定性极限环在星形成光谱中经\textbf{data3}共振峰的验证。径向化简得到用于爆发�幅的有效\textbf{Fokker--Planck方程};其平稳解与数值 PDF 相吻合,提供了统计闭合。包括径向切变 Ω(r)\Omega(r) 和空间变化分岰场后,能够再现螺旋形态和AGN驱动的抑制。驱动增长参数亚临界(ragn<0r_{agn} < 0)可导致经吸引子坍缩的“红色并死亡”核心。暗物质 Halo 散射抑制平均星形成率同时增强间歇性,提供了一个最小且可解释的框架,将局部反馈与全局势能联系到宏观银河演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.23077,
  title  = {Stochastic Evolution of Galactic Star Formation with Halo Coupling, AGN Quenching and Hopf Bifurcation Dynamics},
  author = {Sanjeev Kumar and A. K. Awasthi and Mahesh Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.23077},
  year   = {2026}
}