银河模式速度的局部 Tremaine-Weinberg 方法：理论及其对 IllustrisTNG 的应用

Tremaine-Weinberg（TW）方法及其变体提供了测量银河中 bar 图案速度的最直接手段。我们通过在任意封闭循环上对连续方程进行积分推导，建立了一个统一的框架。这自然定义了银河盘中任意选定区域（包括 bar 和螺旋）的局部模式速度。我们演示，这种直观的形式法作为特定积分循环选择的特殊情况，能够恢复所有标准的TW方法变体。在本文中，我们验证了这一框架并展示了其诊断能力。通过将其应用于来自 TNG50 模拟的多样化测试案例，包括面向原型 barred 银河和高度受约束的 Mock 仿 Milky Way 标准配置，我们表明该方法准确恢复了恒定的全局模式速度和径向变化的轮廓。该方法不依赖刚性几何近似，自然区分了连贯的刚性旋转物体（bar）与螺旋结构。我们的结果表明，这一统一积分框架提供了一种稳健、几何灵活且在实践中可扩展的工具，用于解码银河结构的复杂动力学。