重访剪切片与摆动放大
星系天体物理
2020-06-10 v1
摘要
本文以更易于理解的方式重新推导了 Julian 和 Toomre (1966) 对剪切片与摆动放大的经典分析的主要结果，并利用这些结果更好地定量理解恒星盘动力学。推导了剪切片的轴对称极限，并用以重新推导 Kalnajs (1965) 的色散关系和 Toomre (1964) 的轴对称扰动稳定性判据。利用剪切片重访 Toomre (1969) 关于 Lin-Shu-Kalnajs 色散关系所隐含的群速度的重要论文，我们发现共转圈内部会出现两个而非一个波包：分别位于内 Lindblad 共振的两侧。尽管 LSK 色散关系对这两个波包都提供了有用的解释，但剪切片凸显了 LSK 方法在盘动力学中的局限性。扰动绝非像 LSK 色散关系所暗示的那样避开共转圈周围的环带。虽然剪切片中的扰动在实空间中寿命有限，但它们在速度空间中存续得更久，而 Gaia 卫星使我们能够广泛探测速度空间。本文提供了 C++ 代码以方便缠绕螺旋波的应用。
引用
@article{arxiv.1906.11696,
title = {The shearing sheet and swing amplification revisited},
author = {James Binney},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.11696},
year = {2020}
}
备注
15 pp submitted to MNRAS