密度间断在驱动盘星系螺旋结构中的作用
星系天体物理
2024-03-20 v1
摘要
众所周知，恒星盘会因其相空间中的尖锐特征而失稳，从而驱动反复出现的螺旋模式。我们探讨了盘星系中的面密度间断——代表盘密度梯度的急剧变化——在多大程度上驱动新的螺旋模式。我们采用线性扰动理论来研究盘间断如何改变原本纯指数盘的 eigenmode 谱。我们发现，密度间断的存在产生了一组新的、剧烈增长的模式。对于给定的多重性，这些边缘模式成对出现，每对之间具有紧密分离的共振。当间断减弱或向外移至盘的低密度区域时，边缘模式的增长率降低。向下弯曲和向上弯曲的轮廓都会激发边缘模式，其起源可以通过它们施加在底层盘上的引力扭矩来最好地理解。当轮廓向下弯曲（II型）时，增长较快的模式是内部模式；而在向上弯曲（III型）情况下，外部模式增长更快。在这两种情况下，增长较快的模式的共转圈几乎与间断重合。我们表明，边缘模式的扭矩倾向于平滑该间断。
引用
@article{arxiv.2403.12233,
title = {The role of density breaks in driving spiral structure in disc galaxies},
author = {Karl Fiteni and Sven De Rijcke and Victor P. Debattista and Joseph Caruana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.12233},
year = {2024}
}