Star formation and Asymmetry in the spiral arms of M51-- Variable star formation caused by more than one spiral density wave
在M51的内部3 kpc，我们发现对数螺旋提供了很好的拟合，在分子气体中的CO（J=1-0）发射线沿螺旋臂的BIMA观察到的峰强度。然而，我们测量到星系一侧观察到的臂的位置和密度与另一侧的臂相比存在显着的不对称性。在1和2.2千秒差距的半径之间，在CO中追踪的气体分布是不平衡的，其中一个臂中的密度是另一个臂中的两倍。在同一区域，旋臂在旋转180度后，与星系另一侧的旋臂位置偏移20度。我们使用的比率的CO排放的Pa α氢复合线，以估计沿着每个arm. Except一个狭窄的区域，在约2kpc的恒星形成是令人惊讶的效率低下的恒星形成的效率，气体耗尽的时间约为2亿年，尽管在武器的分子气体密度的变化很大。我们用一个简单的模型解释了两个臂的双对称结构的偏差，该模型包括一个额外的三臂螺旋密度波。这个模型解释了一侧臂与另一侧臂之间的角度偏移，分子气体的不平衡分布，以及星系核东北部的臂间恒星形成。由于恒星形成效率不受气体密度变化的影响，而气体密度的变化可以通过一个额外的三臂密度波的存在来解释，我们认为恒星形成率是可变的，当两个螺旋密度波的最大值重合或相长相加时，恒星形成率最高。
2003-06-20 astro-ph
Spiral Molecular Front in Galaxies: Quick Transition from Atomic to Molecular Hydrogen in Spiral Arms
我们导出了螺旋星系M51中分子分数fmol（分子气体密度与总气体密度之比）的二维图，并研究了分子锋（MF）的行为，其中MF代表fmol从接近零到1急剧变化的地方，反之亦然。我们发现，MF现象不仅发生在径向，而且在方位角方向通过螺旋臂，和fmol变化迅速的臂间过渡区。方位角MF的存在表明原子气体（HI）在通过旋臂时迅速转变为分子气体（H_2）。我们基于HI到H_2的相变理论对MF进行了数值模拟，并再现了观测结果。我们估算了该跃迁的方位标度长度小于200秒差距，对应于约200万年的H_2气体形成时间。分子臂的方位角宽度估计为至多2.5kpc，其中气体可以保持在分子相约2500万年。
2002-02-10 astro-ph
Tracing the spiral arms in IP Pegasi
我们报告的时间分辨光谱分析的IP飞马座在爆发与日食映射技术，调查的位置和所观察到的螺旋结构的几何形状。我们能够获得一个改进的视图的螺旋结构的光变曲线的援助下提取的速度箱匹配的螺旋臂的速度的观察范围结合双默认地图定制重建的不对称结构。双臂螺旋结构在所有的日食图中都可以清楚地看到。这些臂位于距盘中心不同的距离处。"蓝“臂（R= 0.55 +/- 0.05 R_{L1}）比”红“臂（R= 0.30 +/- 0.05 R_{L1}）更远离椎间盘。有证据表明，沿螺旋图案的发射气体的速度低于相同的圆盘半径的开普勒速度。外臂的差异较小（测量的速度比开普勒低10%-15%），而内臂的差异更为显著（观察到的速度比开普勒低40%）。我们从日食图的方位角强度分布中测量出螺旋的张开角为θ = 25 +/- 3度。在不同的爆发阶段的数据与类似的测量结果的比较表明，在IP Peg的螺旋臂的开口角减小，而爆发的吸积盘冷却和收缩，与潮汐驱动的螺旋波的预期演变。沿着螺旋图案的次开普勒速度和螺旋的张开角与爆发阶段之间的明确相关性有利于将这些不对称结构解释为潮汐引起的螺旋冲击。
2005-07-07 astro-ph
Enhanced small-scale Faraday rotation in the Galactic spiral arms
本文分析了南银道面巡天中极化河外点源的自转测度。这项工作表明，RM的波动统计不同的螺旋臂和臂间区域。RM的结构函数在旋臂中是平坦的，而在旋臂间是增加的。这表明，有没有相关的RM波动磁电离星际介质在螺旋臂的尺度大于~ 0.5度，对应于~ 17 pc在最近的螺旋臂探测。臂间区域的非零斜率意味着更大规模的RM波动。我们的结论是，在银河系旋臂的磁离子介质的波动不占主导地位的主要是超新星驱动的湍流级联在全球ISM，但可能是由于不同的来源，最有可能的H II地区。
2005-12-17 astro-ph
Application of the global modal approach to spiral galaxies
本文以NGC 488、NGC 628、NGC 1566、NGC 2985、NGC 3938和NGC 6503六个旋涡星系为例，检验了整体模态方法在旋涡结构密度波理论中的适用性。星系展示了各种各样的螺旋模式，从规则的开放和紧密缠绕的螺旋模式到多臂螺旋结构。利用观测到的恒星速度色散和自转曲线的径向分布，我们构造了每个星系中星系盘的平衡模型，并利用线性全局模态分析和非线性流体动力学模拟分析了螺旋扰动的动力学。该理论定性地再现了星系盘中旋臂的观测特性。也就是说，该理论预测了在星系NGC 1566中观察到的大设计螺旋结构，在星系NGC 488和NGC 2985中的紧密缠绕螺旋，在星系NGC 628中的第三个螺旋臂的双臂螺旋图案，以及在星系NGC 3938和NGC 6503中的多臂螺旋结构。一般来说，更大质量的圆盘由双臂螺旋模式主导。具有较低质量和较低速度色散的螺旋模式对于具有不同臂数的螺旋模式同时是不稳定的，这导致更复杂的图案。
2005-09-23 astro-ph
Ram-Ppressure Effects on Dense Molecular Arms in the Central Regions of Spiral Galaxies by Intracluster Medium
我们通过流体动力学模拟研究了团内风对旋涡星系内盘的冲压压力效应。即使风是温和的，没有强大到足以剥离气盘，冲压压力干扰轨道的臂间气体显着。这导致星系内部几千秒差距区域出现不对称的致密分子臂。这种机制可以解释在室女座螺旋中经常观察到的中心区域的不对称CO气体分布。
2002-01-08 astro-ph
Discovery of a relationship between spiral arm morphology and supermassive black hole mass in disk galaxies
本文给出了盘状星系核中超大质量黑洞的旋臂螺距角（螺旋结构紧密性的度量）与质量之间的关系。我们认为，这种关系是通过其他关系的组合，其存在已经被证明。最近在无球盘星系中发现的活动星系核表明，晕浓度或维里质量可能是决定BH质量的因素之一。两者结合的结果，质量浓度似乎决定旋臂俯仰角，人们会期望存在的关系，在盘星系的旋臂俯仰角和超大质量BH质量，我们发现，这确实是这样的。我们的结论是，这种关系可能是重要的估计在BH质量的演化盘星系的中间红移，因为规则的螺旋臂结构可以看到在星系的z~1。
2008-09-04 astro-ph
The Spiral Structure of the Outer Milky Way in Hydrogen
我们制作了一个详细的地图的扰动表面密度的中性氢在银河系外盘证明银河系是一个非轴对称的多臂螺旋。银河系南半部的螺旋结构可以追溯到至少25 kpc，这意味着气体盘的最小半径。表面密度的超密度与气体厚度减小的区域一致。沿臂的表面密度与局部中值表面密度的比率相对恒定。对数螺旋线可以以20-25度的螺距角拟合到臂。
2006-05-30 astro-ph
Open Cluster Birth Analysis and Multiple Spiral Arm Sets in the Milky Way
The Milky Way spiral arm dynamics is studied using the birth place of open clusters . We separately study the nearby spiral arms, and find evidence for multiple spiral sets. In particular, the Sagittarius-Carina arm appears to be a superposition of two sets. The first has a pattern speed of Omega_P,Carina,1=16.5^{+1.2}_{-1.4sys}+/-1.1_{stat} (km/s)/kpc, while the second has Omega_P,Carina,2=29.8^{+0.6}_{-1.3sys}+/-1.3_{stat} (km/s)/kpc. The Perseus arm located at larger galactic radii exhibits only one clear set with Omega_P,Perseus=20.0^{+1.7}_{-1.2sys}+/-1.6_{stat} (km/s)/kpc. The Perseus an…
2005-03-06 astro-ph
The effects of spiral arms on the multi-phase ISM
通过对旋臂和旋臂间区域的三维、非线性、磁流体动力学、剪切盒模拟，获得了超新星爆发热能注入驱动ISM的统计参数。由于较高的气体温度，臂间区域获得的密度标度高度比螺旋臂内大50%。热气体的填充因子在臂之间也明显更大，并且敏感地取决于磁场强度。
2002-12-11 astro-ph
Chemo-spectrophotometric evolution of spiral galaxies: I. The model and the Milky Way
螺旋星系的化学和分光光度演化的详细模型进行了研究，利用最新的成分（如金属丰度依赖的恒星属性）和处方的恒星形成率（SFR）的经验和理论证明。作为第一个应用，该模型被用来描述银河系的演化。所采用的磁盘形成方案（“由内而外”）在塑造各种化学和颜色配置文件的作用进行了研究，以及消光的作用。结果表明，太阳邻域不作为银河系作为一个整体的发展和一个区域模型与非线性SFR处方不能用来研究我们的银河系的演化。我们的模型的平均SFR显示匹配以及外部螺旋的观察。
1999-02-09 astro-ph
The Discovery of Spiral Arms in the Starburst Galaxy M82
本文报道了在星暴星系M82的近红外（NIR）图像中发现的两个对称旋臂。当从NIR图像中减去轴对称指数盘时，恢复螺旋臂。臂从近红外线棒的末端出现，可以追踪到三个圆盘刻度。臂的缠绕与螺距角14度的m=2对数螺旋模式一致。尽管在近红外图像上检测到了这些臂，但它们比圆盘更蓝。如果星系的北侧离我们更近，就像通常假设的那样，观察到的旋转方向意味着拖曳臂。近边缘的方向，高磁盘表面亮度，并在光学图像中存在一个复杂的网络的尘埃丝，负责缺乏检测的武器在以前的研究。
2005-06-13 astro-ph
The Distance to the Perseus Spiral Arm in the Milky Way
我们已经测量到银河系英仙座旋臂中大质量恒星形成区W3OH的距离为1.95 $\pm$ 0.04千秒差距（$5.86\times10^{16}$ km）。该距离是通过三角测量确定的，将地球轨道作为三角形的一部分，使用甚长基线阵列。这解决了一个长期存在的问题，即确定距离的不同技术之间存在两个差异。造成这种差异的原因是英仙座臂的这一部分有异常运动。异常运动的方向与螺旋密度波理论一致，但幅度比大多数模型预测的要大。
2005-12-08 astro-ph
One-Armed Spiral Waves in Galaxy Simulations with Counter-Rotating Stars
出于观察盘星系与反旋转的恒星，我们已经运行了二维的，无碰撞的N体模拟盘星系与显着的反旋转组件。对于我们所有的模拟，Toomre稳定性参数的初始值为Q = 1.1。反向旋转颗粒的百分比范围为25%至50%。一个固定的单臂螺旋波观察到形成在每次运行，持续从几个到五个旋转周期，在半质量半径测量。在一个运行中，螺旋波最初是一个领先的手臂，随后转化为trailingarm.We还观察到在运行中的螺旋方向的变化，最初包含相同数量的粒子在两个方向上的轨道。我们的模拟结果支持的解释，由于两个流的不稳定性的一个武装波。
1997-05-12 astro-ph
Spiral Structure and Galaxy Environment
在330个Sa-Sc型正常螺旋中，具有“环”、“中间”和"螺旋“臂的天体所占比例与环境无关。类似的结论似乎适用于123个SBa-SBc型有棒螺线的臂变种。它的结论是，在北部Shapley-Ames星系，螺旋臂的螺旋和环品种之间的区别是，在目前可用的数据的准确性，独立的星系环境。这一结果表明，螺旋臂的详细形态主要取决于母星系的特征，而不是银河系的环境。
2002-04-30 astro-ph
Analysis of spiral arms using anisotropic wavelets: gas, dust and magnetic fields in M51
我们已经开发出一种技术，隔离细长的结构在银河系的图像，如螺旋臂，使用各向异性小波，并将其应用到地图的CO，红外和无线电连续发射的大设计的螺旋星系M51。确定了几个$\kpc$长的CO、红外线和无线电连续发射的脊之间的系统性移位，以及沿着螺旋臂的螺距角的几十度的大变化。我们发现两种类型的臂的极化无线电发射：一个有一个脊靠近脊的CO，具有类似的螺距角的CO和极化螺旋和定期磁场;另一个并不总是与CO臂和其螺距角不同的方向，其定期磁场。规则磁场脊、致密气体和温暖尘埃之间的偏移与螺旋密度波触发恒星形成的预期序列相一致，气体进入激波和巨大分子云形成之间的延迟为数千万年，云形成和年轻星团出现之间的间隔相似。在CO臂的位置处，规则磁场的取向与螺旋臂的螺旋角相同，但是远离气体臂，规则场的取向显著变化。螺旋激波压缩可以解释一种强极化射电辐射臂的产生，但另一种不同的机制可能是造成第二种极化臂的原因。
2006-09-28 astro-ph
The formation of molecular clouds in spiral galaxies
我们提出了光滑粒子流体动力学（SPH）模拟分子云形成的旋涡星系。这些模拟模拟了非自引力气体盘对星系势的响应。螺旋激波导致气体中的高密度，以及螺旋臂中的相当大的结构，我们将其确定为分子云。我们认为这些结构的形成是由于撞击流的动力学，它扰动了通过旋臂的气体流动。此外，螺旋激波诱导大的速度分散在螺旋臂，与分子云中观察到的速度分散的幅度。我们估计分子氢的形成，通过后处理我们的结果，并假设气体是等温的。如果气体是冷的（$T\le100$ K），气体在螺旋激波中被充分压缩，以便在致密的螺旋臂团中形成分子氢。这些分子云大部分被限制在旋臂中，因为大多数分子气体在离开旋臂时被光解为氢原子。
2006-07-14 astro-ph
The detection of spiral arm modulation in the mass distribution of an optically flocculent galaxy
NGC 4062（一种光学絮凝剂）中的螺旋臂调制首次被检测到; NGC 4062和NGC 5248（光学图像中的经典大设计）的傅立叶光谱几乎相同。
2000-10-26 astro-ph
Peculiarities in the stellar velocity distribution of galaxies with a two-armed spiral structure
本文通过考虑具有不同整体傅立叶振幅C_2的螺旋形恒星密度波，扩展了我们以前对双臂螺旋星系盘内恒星速度分布特性的数值研究。我们证实了我们以前的结论，即在旋臂外缘附近，恒星速度椭球的最小主轴与最大主轴之比σ_1：σ_2变得异常小。恒星速度椭球被拉长的程度（与轴对称盘的未扰动值相比）随着螺旋密度波的强度而增加。特别地，C_2=0.06螺旋线可使未扰动的σ_1：σ_2值减小20%，而C_2=0.13螺旋线可使未扰动的σ_1：σ_2值减小3倍。异常小的σ_1：σ_2比值可以用来追踪{ \it恒星}螺旋密度波的位置。在旋臂的外缘附近，σ_{rr}：σ_{rr}比具有更复杂的特性，并呈现出不太确定的极小值。我们发现，在旋臂附近，epicpherical近似被破坏，不能用于C_2 >= 0.05-0.06的旋涡星系或旋涡恒星密度波振幅（相对于未扰动背景）为0.1或更大的星系。
2008-11-18 astro-ph
A test of arm-induced star formation in spiral galaxies from near-IR and H$α$ imaging
我们已经在H $α$和近红外K波段（2.2 μ m）成像了20个螺旋星系的样本，以确定这些天体中恒星形成的位置和强度，相对于老恒星星族的扰动。我们发现，恒星形成率显着增强K波段臂附近。我们还发现，在手臂区域的恒星形成率的这种增强与测量手臂中冲击的相对强度的数量相关。假设K波段的光主要来自古老的恒星星族，这表明密度波触发了旋臂附近的恒星形成。
2002-08-21 astro-ph
Analytical Expressions for Spiral Arm Gravitational Potential and Density
当模拟星际物质在银河引力势中旋转的三维流体动力学时，由于恒星旋臂的引力扰动有一个解析表达式是有用的。我们提出了这样一个表达式，可以很容易地在假设的武器特性的变化和这些特性检查的流体动力学的灵敏度。该解析表达式还使得以图案角速度旋转力场很容易，而计算开销很小。
2002-07-29 astro-ph
Star formation rates, efficiencies and initial mass functions in spiral galaxies (I Method)
本文导出了一种利用宽波段光度学计算相对恒星形成率（臂相对于臂间盘）和相对恒星形成效率以及旋臂振幅随银河中心半径变化的新方法。本文讨论了由H_α光度测量获得恒星形成率的经典方法，并导出了一种新的方法来诊断可能存在的由于臂和臂间盘初始质量函数不同而引起的恒星形成偏差。作为一个例子，这些方法被应用到螺旋星系NGC 4321和NGC 4254，获得他们的臂振幅，相对臂/臂间恒星形成效率，相对臂/臂间初始质量函数为每个臂，作为一个函数的银河系中心半径。这两个物体都提供了证据，证明大质量恒星的形成是在螺旋臂中触发的，这与螺旋密度波理论相一致，并且在臂中的初始质量函数与盘的其余部分不同，在这个意义上，臂中有更大比例的大质量恒星。这种有偏差的恒星形成出现在臂的区域，那里触发了大质量恒星的形成，然后与密度波系统有关，并且可能是由密度波系统引起的。然而，由于这种偏向的恒星形成，研究的星系的旋臂并没有触发形成一个更大的总质量的恒星（所有光谱类型）相对于臂间盘。
1997-07-24 astro-ph
A pair of leading spiral arms in a luminous infrared galaxy?
主导旋臂是一种罕见的现象。我们在这里提出了一个极少数令人信服的候选人的螺旋臂打开反直觉在同一方向的星系盘旋转。在一个明亮的红外星系（LIRG）IRAS 18293-3134的检测是基于近红外（NIR）自适应光学成像与甚大望远镜和长缝近红外光谱与英澳望远镜。我们讨论了基于成像的星系的方向，并从光谱中的发射和吸收特征导出旋转曲线。该星系是强烈的恒星形成，并有一个小的伴星在高速遭遇。IRAS 18293-3134的旋臂不容易从光学图像中追踪，这一事实表明，对相互作用系统和LIRG进行更大样本的高质量近红外成像可能会发现更多的旋臂案例，从而限制旋臂理论和逆行相遇，特别是盘质量和暗物质晕质量之间的关系。
2008-10-22 astro-ph
