星系螺旋激波的摆动不稳定性：磁场效应
星系天体物理
2015-08-19 v1
摘要
已有研究表明星系盘中螺旋激波的摆动不稳定性（WI）负责形成宏观设计旋涡星系中观测到的气体羽毛。我们通过线性稳定性分析和数值模拟研究了磁场对WI的影响。星系盘假定为无限薄、等温且非自引力。我们使用无量纲参数β和F分别控制磁场强度和旋臂驱动力。通过将扰动方程作为边界特征值问题求解，我们获得了β=1到∞和F=5%与10%各种取值下WI的色散关系。我们发现由扰动激波处位势涡度积累引起的WI被磁场抑制，但并非完全抑制。磁场的稳定效应并非来自扰动磁场，而是来自未扰动磁场降低了背景激波中的密度压缩因子。当F=5%且β≲10或F=10%且β~5-10时，最不稳定模式的波长约为旋臂间距的0.1-0.2倍，这与观测到的羽毛平均间距一致。
引用
@article{arxiv.1506.07178,
title = {Wiggle Instability of Galactic Spiral Shocks: Effects of Magnetic Fields},
author = {Yonghwi Kim and Woong-Tae Kim and Bruce G. Elmegreen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1506.07178},
year = {2015}
}
备注
41 pages, 12 figures, 3 tables, Accepted for publication in ApJ