摆动放大与 Gaia 相位螺旋

我们在剪切盒近似框架下探讨恒星盘内平面与垂直动力学之间的相互作用。Julian 与 Toomre 利用剪切片表明,前导密度波在摆动变为后随波时会被放大。我们将他们的形式体系扩展到垂直于盘面的维度,并获得盘对脉冲式外部激发响应的显式解。关于中面对称的激发会产生密度/呼吸波以及垂直相空间面中的双臂相位螺旋。另一方面,关于中面反对称的激发会导致弯曲波与单臂相位螺旋。无论哪种情形,自引力在驱动扰动演化并决定随之产生螺旋的振幅与螺距角方面都起着关键作用。我们还表明,当盘受共转云激发时,会在云的尾迹中发展出静止相位螺旋。这些结果对用于确定 Gaia 巡天中所见相位螺旋年龄的简单运动学论证提出了质疑。