远离平衡引力演化产生的瞬态旋臂

我们描述了一类简单的非平衡、旋转且不对称的质量分布如何在自引力下演化，产生围绕处于维里化核心的准平面螺旋结构，在定性上类似于旋涡星系。该螺旋结构是瞬态的，但可存活数十个动力学时标，并进一步定性地再现了旋涡星系的显著特征，如后随双臂螺旋的主导地位与大螺距角。由于我们的模型高度理想化，与观测的详细比较并不合适，但速度分布的普适特征可被识别为这种机制的潜在观测特征。事实上，该机制通常导致从核心外区域以旋转运动为主，到最外层以径向弹道运动为主的特性转变。此类径向运动在本星系中直至 15 kpc 都被排除，但未来可由 GAIA 在更大尺度上探测到。我们探讨了外部观测者所见的玩具星系速度分布的视运动，发现很难将其与旋转盘中所见的、具有通常观测推断水平的次主导径向运动的视运动区分开。这些简单模型说明了这样一种可能性：旋涡星系观测到的视运动或许可以用非平凡的非定常质量与速度分布来解释，而无需诉诸暗物质晕或修改牛顿引力。在此情形下，可见重子物质的向心加速度与引力加速度之间观测到的唯象关系可能有一个简单的解释。