热气体对星系棒弯曲不稳定性的影响

通过使用 $N$ 体及流体动力学模拟，我们研究具有显著气体含量的星系中棒的形成与演化，重点关注弯曲不稳定性现象。星系初始由球形暗物质晕以及仅恒星盘或恒星与气体盘组成，参数类似于银河系，并演化 10 Gyr。我们考虑不同的气体分数 $f =0-0.3$，为隔离气体的影响，我们在演化过程中保持该分数恒定，不允许气体冷却和形成恒星。在气体分数较高的模拟中形成的恒星棒更弱且更短，并且在气体分数高于 0.3 时完全不形成。气体分数为 0.1 的棒因气体中的初始扰动形成更早，但尽管演化时间更长，其在演化结束时并未变得比无碰撞情形下的棒更强。气体组分中的棒更弱；它们在约 4 Gyr 达到最大强度，之后衰减并转变为球状形状。在弯曲不稳定性期间，恒星棒的畸变对较高气体分数更弱，且对棒的削弱较不显著，但无论在径向轮廓还是面朝上投影方面都具有相似结构。对于 $f=0.2$，第一次弯曲持续显著更久且棒不发生二次弯曲事件，而对于 $f=0.3$，弯曲不发生。尽管存在这些差异，所有棒在演化结束时都在恒星和气体组分中发展出盒状/花生状形状，尽管其厚度在较高气体分数下更小。