旋臂周围恒星的动力学

旋臂密度波理论试图用具有恒定图案速度的长寿命波结构来描述旋涡星系中的旋臂图案，以避免缠绕困境。因此，该图案是一个刚性旋转的长寿命特征。我们运行了一个由纯恒星盘和静态暗物质晕组成的巨型盘状星系的 N-body 模拟，发现旋臂是暂现特征，其图案速度随半径减小，且图案速度几乎等于星系的旋转曲线。我们追踪了旋臂周围的粒子运动。我们展示了来自旋臂后方和前方的粒子被吸引并汇入旋臂。粒子沿旋臂在径向方向运动，我们发现一个明显的趋势，即在旋臂的后随（前导）侧，它们向外（内）半径迁移。我们的模拟表明，由于旋臂特征是共转的，粒子在很长一段时间内持续被旋臂加速（减速），这导致了在盘内所有半径处强烈且高效的迁移。