卡内基-欧文星系巡天. V. 棒与弯曲棒的统计分析

模拟显示，棒状结构会受到垂直弯曲不稳定性影响，该不稳定性将薄棒转变为盒状或不规则花生状结构，但发生弯曲所需的物理条件尚未完全理解。我们利用卡内基-欧文星系巡天（Carnegie-Irvine Galaxy Survey）中的本地盘状星系大样本，来检验棒与弯曲棒沿哈勃序列的出现频率。根据盘倾角($i$)，弯曲棒表现为盒状/花生状核球（高$i$时）或棒镜（barlens）结构（低$i$时）。我们目视识别棒、盒状/花生状核球以及棒镜，并检验棒和弯曲棒比例对宿主星系性质（包括哈勃类型、恒星质量、颜色和气体质量分数）的依赖性。我们发现棒状与无棒盘在这些物理参数上分布相似。在具有低恒星质量($M_{*} < 10^{10.5}\, M_{\odot}$)和高气体质量比的晚型盘中，棒比例较高（70\%--80\%）。相反，弯曲棒比例在质量大且早型的盘中($M_{*} > 10^{10.5}\, M_{\odot}$)增加至80\%，并随气体质量比增高而降低。这些结果表明，在比低质量盘动力学更热的庞大质量盘中，棒更难生长。然而，一旦棒形成，它能在庞大质量盘中轻易弯曲，其中更深的势阱可维持垂直共振轨道。我们还发现一个可能的弯曲棒候选体（ESO 506$-$G004），其可为了解弯曲过程的时间尺度提供进一步线索。