Effects of Spiral Arms on Star Formation in Nuclear Rings of Barred-spiral Galaxies
利用流体动力学模拟研究了棒旋星系核环中旋臂对恒星形成率的影响。我们发现,螺旋臂可以是一个有效的手段,气体运输从外围到中心部分,提供的武器是旋转慢于酒吧。虽然在没有手臂或共转手臂的模型中,环星的形成只在棒生长阶段活跃,但手臂驱动的气体吸积使环星的形成在缓慢旋转手臂的模型中显着增强和延长。臂增强的SFR比无臂模型大约3-20倍,较大的值对应于较强和较慢的臂。手臂引起的大量流入也使尘埃带更强。慢臂模型中的核环比无臂模型中的核环大约45%。星团的形成在一个核环表现出的年龄梯度的方位角方向只有当SFR是小的,而没有明显的年龄梯度被发现在径向上的模型与手臂诱导的恒星形成。
2014-07-13 astro-ph.GA
Hydrodynamical Simulations of Nuclear Rings in Barred Galaxies
尘埃带、核环和核螺旋是棒星系内部区域的典型气体结构。它们的形状和性质与宿主星系的物理参数有关。我们使用高分辨率的流体动力学模拟来研究简单棒星系模型中的二维气体流动。在我们的模拟中形成的核环可以分为两组:一组是近圆形的,另一组是高度细长的。我们发现,当条纹速度太高或凸起中心密度太低时,可能不会形成圆形环。我们还研究了我们的星系模型中的周期轨道,发现内Lindblad共振(ILR)的概念可以推广到$x_2$轨道的范围。在我们的模拟中,所有的圆形核环都在$x_2$轨道(或ILR)的范围内。然而,知道共振不足以确定这些核环的确切位置。我们认为,圆形核环的骨干是$x_2$轨道家族,即圆形核环只允许在径向范围内的$x_2$轨道。在下落气体的剩余角动量与离心力相平衡的半径处,正好形成一个圆形的核环,这可以通过从旋转曲线测量的参数$f_{\rm ring}$来描述。在高模式速度模型中,气体上的重力扭矩较大,导致环尺寸比低模式速度模型中的环尺寸小。我们的结果可能对利用核环测量二维气体运动学的棒星系参数具有重要意义。
2015-04-20 astro-ph.GA
The Frequency and Sizes of Inner Bars and Nuclear Rings in Barred Galaxies and Their Dependence on Galaxy Properties
基于155个棒状星系样本,研究发现内棒频率随恒星质量增加而显著上升,核环频率随棒尺寸增大而上升,且内棒大小与宿主棒大小紧密相关。
2023-12-20 astro-ph.GA
Impulsive Gas Fueling to Galactic Center in a Barred Galaxy Due to Falls of Gas Clouds
本研究利用多相气体数值模拟发现,棒旋星系$x$-2环中的气体云经碰撞和II型超新星能量注入偏离轨道、损失角动量后坠入中心,形成脉冲式气体供给。
2024-01-23 astro-ph.GA
Inner and outer rings are not strongly coupled with stellar bars
我们研究的频率和尺寸的内部和外部环在本地宇宙作为磁盘参数和振幅的非轴对称的函数。我们使用的1320个非高度倾斜盘星系($i<65^{\circ}$)从S $^4$ G调查。环分数增加酒吧傅立叶密度振幅:这可以解释为证据的作用,酒吧环的形成。内环的尺寸与棒的强度正相关:这可以与1/4超谐波共振的径向位移有关,而棒的生长和图案速度降低。环的内禀椭圆率是弱控制的非轴对称扰动强度:这种关系并不像预期的模拟,特别是当我们包括暗物质晕力的计算。外环与内环的半长轴之比与棒的强度无关:这就质疑了环的多方面起源。此外,我们确认,i)$\sim 1/3$($\sim 1/4$)的星系托管内(外)环没有酒吧; ii)平均而言,环的大小和形状大致相同的酒吧和非酒吧的星系;和iii)的分数内(外)环是一个因素的$1.2-1.4$($1.65-1.9$)在酒吧的星系比在他们的非酒吧的同行。最后,我们应用无监督机器学习(自组织映射,SOM)来表明,在早期类型的星系中,环形或棒星系不能根据20个内部和外部基本参数来明确区分。我们确认,与SOM的帮助下,环主要是由红色,大规模的,缺乏气体,暗物质贫乏,集中星系。我们的结论是,目前的环和酒吧之间的耦合并不像数值模型预测的那样鲁棒(删节)。
2019-04-26 astro-ph.GA
Rings and spiral arms: are they coupled with bars?
环和旋臂是许多星系的显著特征,它们的性质与盘动力学密切相关。它们通常与恒星棒有关,但这种联系的细节还远不清楚。我们研究了螺旋臂的螺距角和内外环的频率和尺寸作为磁盘参数和非轴对称的振幅的函数在S $^4$ G调查。环分数增加酒吧傅立叶密度振幅:这可以解释为证据的作用,酒吧环的形成。内环的大小,标准化的磁盘大小,与酒吧的强度呈正相关:这可以链接到内部4:1超谐波共振的径向位移,而酒吧的增长和模式的速度下降。环的比例在棒星系中比在非棒星系中要大,但仍然有$\sim 1/3$($\sim 1/4$)的星系托管内(外)环没有棒。对于所有类型的螺旋,条形图和螺旋图的振幅都是相关的。然而,平均而言,棒星系和非棒星系的旋臂的俯仰角大致相同:这对棒星系激发螺旋结构的作用提出了质疑。我们的结论是,目前的耦合环,旋臂,酒吧是不强大的模拟预测。
2019-09-27 astro-ph.GA
The Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC1097 Probed by AKARI Near-Infrared Spectroscopy
利用AKARI上的红外照相机,我们对棒旋星系NGC 1097的中央千秒差距区域进行了近红外(2.5-5.0微米)光谱学研究,NGC 1097被归类为具有环核星暴环的塞弗特1。我们的观测绘制了~50”*10”的区域,分辨率为~5”,覆盖了大约一半的环和银河系中心。因此,我们在空间上解决了多环芳烃3.3微米,脂肪烃3.4-3.6微米的特点,和氢Br α 4.05微米的排放的星爆环。它们的空间分布彼此明显不同,表明环周围的环境变化很大。特别是,脂肪族的功能增强附近的酒吧连接的环与核,在那里的烃颗粒的结构似乎是相对无序的。在中心附近,连续辐射和CO/SiO吸收特征较强,表明环内的环境主要是古老的恒星星族。近红外光谱没有显示任何核活动存在的证据。
2012-04-24 astro-ph.GA
Vaulting the barrier: An intrinsic mechanism to fuel the gas beyond the nuclear ring into the central region of barred galaxies
Kagoshima University(鹿儿岛大学);Kobe University(神户大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Ehime University, Research Center for Space and Cosmic Evolution(爱媛大学宇宙进化研究中心);Hokkaido University, Faculty of Science(北海道大学理学部)
研究通过三维流体动力学模拟揭示了棒旋星系中气体绕过核环的机制,发现气体通过获得垂直动量进入中心区域,为核星暴和AGN提供燃料,且三维运动对核盘偏移有影响。
2026-04-21 astro-ph.GA
Machine learning technique for morphological classification of galaxies from SDSS. IV. CNN-Assisted Expert Validation of Morphological Catalogues for Merging, Irregular, Edge-on, Barred, Ringed, and Dust-lane Galaxies at 0.003 < z < 0.1
Main Astronomical Observatory of the NAS of Ukraine(乌克兰国家科学院主天文台)
本文通过视觉检查和CNN对比,验证SDSS IV中0.02<z<0.1红移范围内的星系形态分类,探讨CNN的分类误差来源,并构建了视觉验证的形态目录。
2026-11-06 astro-ph.GA
Rings and spirals in barred galaxies. II. Ring and spiral morphology
在这一系列的论文中,我们提出了一个理论来解释的形成和性质的环和螺旋的棒星系。这些结构的构建块是由位于杆的端部附近的不稳定拉格朗日点发出的流形引导的轨道。在本文中,我们专注于观察到的和理论的螺旋和环的形态的比较,我们也给出了一些进一步的比较预测。我们的理论可以解释螺旋以及内环和外环。模型外圈具有观察到的$R_1$、$R_1'$、$R_2$、$R_2'$和$R_1R_2$形貌,包括靠近棒长轴方向的凹坑。我们解释了为什么绝大多数的螺旋棒星系是两个武装和尾随,并讨论了需要更高的多重性武器的形式。我们发现,观察到的和理论上的螺旋形状一致,我们预测,更强的非轴对称强迫和超越共转将驱动更多的开放螺旋。我们比较了理论和观测中的环直径比,并预测更多的椭圆环将对应于更强的强迫。我们发现,模型势可能会强烈影响这些比值的数值。
2009-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galactic Rings Revisited. II. Dark Gaps and the Locations of Resonances in Early-to-Intermediate Type Disk Galaxies
暗隙通常出现在具有内外环或相关特征的早中期棒星系中。本文对54个棒星系和椭圆环星系的形态进行了研究,目的是确定暗隙告诉我们关于棒星系的结构和演化的信息。分析主要基于从银河动物园2数据库和南环星系表中选择的星系。内环和外环之间的暗隙之所以令人感兴趣,是因为它们可能与存在于条形或椭圆形引力势中的L4和L5拉格朗日点相关联。由于这些点理论上应该非常接近棒斑图的共转共振(CR),因此这些间隙提供了在某些星系中定位共转的可能性,只需测量间隙区域的半径rgp并设置rCR=rgp。通过额外假设一般平坦的旋转曲线,可以预测其他共振的位置,并与观察到的形态特征进行比较。结果表明,这种“间隙方法”提供了非常一致的解释早期到中期型棒星系的形态。该文件还提请注意的情况下,黑暗的差距位于内环内,而不是内外环之间。与内环/外环间隙相比,这些可能具有不同的起源。
2017-06-08 astro-ph.GA
A photometric study of the peculiar and potentially double ringed, non-barred galaxy: PGC 1000714
我们提出了一个光度研究的PGC 1000714,一个星系类似霍格的对象与一个完整的分离的外环,尚未在文献中描述。由于Hoag型星系是极其罕见和奇特的系统,因此有必要通过对可能的候选者进行详细的研究来增加已知天体的样本,以得出有关其性质,演化和系统特性的结论。因此,我们进行了表面测光的中心体,通过使用档案近紫外,红外数据和新的光学数据(BVRI)。目前的工作首次揭示了一个椭圆星系有两个相当圆的环。中心天体很好地遵循了r^(1/4)的光剖面,没有棒或星盘的迹象。通过重建观测到的光谱能量分布,我们恢复了中心体和外环的恒星星族性质。我们的工作表明星系成分的形成历史不同。可能的星系的起源进行了讨论,我们的结论是,最近的吸积事件是最合理的方案,占观测特性的PGC 1000714。
2017-01-12 astro-ph.GA
Determining the type of orbits in the central regions of barred galaxies
我们使用一个简单的动力学模型,其中包括一个谐振子和一个球形组件,以研究在一个棒星系的轨道与一个中心球对称核的规则或混沌的字符。我们的目标是探索银河系的基本参数如何影响轨道的性质,通过计算在每种情况下的混沌轨道的百分比,以及不同类型的规则轨道的百分比。我们还强调了支持核环或银河系棒状结构形成的规则轨道类型。我们提供的证据表明,传统的x1轨道家庭并不总是占主导地位的酒吧星系模型,因为我们发现了其他几种类型的共振轨道,也可以支持酒吧的结构。我们还发现,足够稀疏的核,快速旋转的酒吧和高能量模型可以支持银河酒吧。而弱棒、致密中心核、慢旋转棒和低能模型则有利于核环的形成。我们还比较了我们的结果与以前的相关工作。
2016-04-12 astro-ph.GA
Effects of Varying Mass Inflows on Star Formation in Nuclear Rings of Barred Galaxies
观测表明,核环的恒星形成率(SFR)随时间变化很大,有时是不对称的,而不是均匀的环。为了了解是什么控制了环星形成的时空分布,我们运行了半全球性的,流体动力学模拟的核环随时间变化和/或不对称的质量流入率。这些流入量的受控变化导致恒星形成的变化,而环轨道周期($18\,{\rm Myr}$)和半径($600\,{\rm pc}$)保持近似恒定。我们发现,质量流入率和超新星反馈影响环SFR。当$Δτ_\text{in} \gtrsim 50\,{\rm Myr}$时,周期为$Δτ_\text{in}$且振幅为20的振荡流入速率导致SFR的大振幅($\gtrsim 5$的一个因子)、准周期变化。我们发现,随时间变化的ISM重量和中平面压力密切跟踪对方,建立一个瞬时的垂直平衡。如果考虑到恒星形成和超新星反馈之间的时间延迟,测量的随时间变化的耗尽时间与自调节理论的预测是一致的。超新星反馈只负责小振幅($\sim 2$的一个因素)波动的SFR与时间尺度$\lesssim 40\,{\rm Myr}$。流入速率的不对称并不一定导致核环中恒星形成的不对称。只有当一个尘埃带的流入速率突然增加一个大的因素时,环才会经历一个不平衡的恒星形成的短暂时期。
2021-11-18 astro-ph.GA
Slowly rotating bars-Morphologies introduced by bistability in barred-spiral galactic potentials
研究了当系统慢转且共转位于旋臂末端以外时,\textit{barred-spiral}模型的轨道动力学。在中心周期轨道族的特征中,我们发现了一个“周期区域”。在响应模型中,我们观察到围绕杆的环和与环相切的螺旋臂。这是一种类似于具有内环的棒螺旋系统的形态。然而,在我们研究的情况下,与这种结构相关的动力学是不同的,从一个典型的酒吧结束接近共转。我们的模型的环是圆形的,或者更确切地说是垂直于杆的细长的。它与中央家族特征的折叠(“S”形特征)有关,这是典型的双分叉。沿着“S”部分的特征,我们有一个变化的方向的周期轨道从x1型到x2型形态。在响应模型中填充的轨道在到达“S”的最低能量时相当突然地改变它们的取向。模型的螺旋线遵循标准的“旋进椭圆流”,并且构建它们的轨道具有超出“S”区域的能量。酒吧的结构主要是由粘性轨道周围的稳定岛的中央家庭的地区。这导致了银道面\textit{on}条中X特征的出现。这种棒状形态出现在一些中等倾斜星系的不清晰掩蔽图像中。
2015-02-02 astro-ph.GA
Estimating non-circular motions in barred galaxies using numerical N-body simulations
在棒星系中观测到的气体速度是方位角平均圆速度和非圆运动的组合,主要是由沿着棒的气体流引起的。这些非圆形的流动必须占之前,观察到的速度可以用于质量建模。在这项工作中,我们检查的性能的倾斜环方法和旋转拟合算法转换速度地图的棒旋星系的旋转曲线(RC)使用模拟数据。我们发现,倾斜环的方法,它不占流运动,下/高估的圆形运动时,酒吧是平行/垂直于投影主轴。包含流式运动的“垂直拟合”仅限于条形图未与图像的长轴或短轴对齐的方向。因此,我们提出了一种基于星系数值模拟的RC校正方法。我们纠正RC来自倾斜环方法的基础上,一个星系的数值模拟与观察到的星系具有相似的属性和投影。使用NGC 3319的观测结果,它有一个与主轴对齐的酒吧,作为一个测试案例,我们表明,从未经校正和校正的RC推断的质量模型是显着不同的。这些结果显示了校正非圆形运动的重要性,并表明,新的方法占这些运动是必要的,因为目前的方法失败的特定酒吧的路线。
2015-09-16 astro-ph.GA
Orbital and escape dynamics in barred galaxies - II. The 3D system: Exploring the role of the normally hyperbolic invariant manifolds
利用一个由球对称核、棒、平盘和球对称暗物质晕组成的三自由度棒星系模型研究了系统的动力学行为。我们使用颜色编码的图来演示如何的值的半长轴的酒吧影响规则或混沌动力学的3-DOF系统。为了区分有序和混沌运动,我们使用小排列指数(SALI)方法,这是一种快速但非常准确的工具。毫无疑问,动力学的最重要的元素是位于指数为1的拉格朗日点$L_2$和$L_3$附近的正常双曲不变流形(NHIMs)。这些流形引导恒星在鞍点上流动,同时它们也触发了环和螺旋的形成。鞍点附近的动态可视化的李雅普诺夫轨道的分岔图,以及通过限制的庞加莱映射的NHIM。此外,我们揭示了半长轴的酒吧如何影响这些流形的结构,确定最终的恒星结构(环或螺旋)。我们的数值模拟结果表明,在弱棒星系中,$R_1$环或$R_1'$伪环的形成是有利的。在中等和强棒的星系的情况下,不变流形似乎引起$R_1R_2$环和双螺旋形成,分别。我们还将我们的数值结果与早期的相关工作和观测数据进行了比较。
2016-12-28 astro-ph.GA
Rings and spirals in barred galaxies. III. Further comparisons and links to observations
在一系列的论文中,我们提出了一个理论来解释的形成和性质的环和螺旋的棒星系。这些结构的构建块是由位于杆的端部附近的不稳定拉格朗日点发出的流形引导的轨道。在本文中,系列的最后一个,我们提出了更多的比较我们的理论结果的观测,也给出了新的预测进一步的比较。我们的理论提供了正确的积木矩形样酒吧轮廓和ansae。我们认为我们的结果可以用来估计的模式速度值,以及它们对丰度梯度的影响在棒星系。我们提出了沿流形轨迹的运动学,允许与观察到的沿环和螺旋轨迹的运动学进行比较。我们考虑气体臂及其与恒星臂的关系。我们讨论了几个理论方面,并强调,构成积木的螺旋和环的轨道是混乱的。然而,它们在空间上被流形很好地限制,因此能够勾勒出相关的结构。这种混沌可以被称为“受限混沌”,在理解星系结构的形成和演化以及一般的星系动力学方面可以发挥非常重要的作用。这项工作,与其他几个人的协议,令人信服地认为,银河系动力学的研究不应仅限于研究有规律的运动和轨道。
2010-05-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of young boxy/peanut bulges in ringed barred galaxies
我们研究了方形和花生形(B/PS)凸起的形成机制是否取决于星系的气体含量。我们已经进行了N体模拟和没有气体成分。在第二种情况下,恒星形成/反馈配方也被用来创造新的恒星星族。和以前的许多研究一样,在我们的N体无碰撞模拟中,B/PS是由于z镜像对称性的经典破缺,持续了大约2亿年。当一个气体成分和恒星形成配方被添加到模拟中时,膨胀生长机制就完全不同了。诞生于薄气盘中的年轻恒星星族,在线性水平和垂直ILR的共同作用下,迅速进入垂直共振轨道。这导致了B/PS球主要由比周围的恒星年轻的恒星物质构成。轨道结构的非线性分析表明,在这两种情况下,负责B/PS的主轨道族是不同的。2:2:1的轨道占主导地位的碰撞模拟,而额外的非对称家庭有助于B/PS,如果耗散组件存在,可以形成新的恒星。我们发现2:3:1和2:5:1轨道捕获了相当大一部分质量。在年轻星族变厚的同时,还出现了一个平环盘星成分。这是由于恒星形成在一个位于中央kpc的核气体盘中,在ILR内部,并通过大尺度杆施加的扭矩在那里积累。值得注意的是,它在整个模拟过程中保持平坦,尽管它发展了一个核棒,导致了一个双棒星系。我们预测,两个人口的B/PS凸起可能存在,甚至共存于同一个星系。
2009-02-04 astro-ph.GA
Hydrodynamical Simulations of the Barred Spiral Galaxy NGC 1097
NGC 1097是附近的一个棒旋星系,据信正在与位于其西北部的椭圆星系NGC 1097 A相互作用。它拥有一个塞弗特1核,周围环绕着一个星暴环。两条笔直的尘埃带连接到环上,几乎连续不断地延伸到酒吧。尘埃带的另一端连接到两个主旋臂上。为了对其结构和运动学特性提供物理理解,进行了二维流体动力学模拟。数值计算表明,气体的形态和运动学的许多功能可以重现提供的气体流量是由一个缓慢旋转的强酒吧相关的重力势。在计算中考虑了气体盘的自引力,我们发现星暴环是引力不稳定的,这与\citet{hsieh11}的观测结果是一致的。我们的模拟表明,气体流入率为0.17 M $_\sun$年$^{-1}$到该地区内的星暴环,即使在其形成后,导致核环和环核盘的共存。
2013-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Dense Molecular Gas and Stars at the Circumnuclear Starburst Ring in the Barred Galaxy NGC 7552
我们提出了毫米分子线补充光学观测,随着档案厘米HI和连续数据的重新分析,推断全球动力学和确定致密的分子气体和大质量的恒星优先形成的环核星暴环的棒旋星系NGC 7552。我们发现弥漫的分子气体在一对尘埃带,每个运行沿大规模的银河酒吧,以及在环核星暴环。我们没有在尘埃带中探测到致密的分子气体,但发现这种气体集中在尘埃带与环核星爆环接触的两个结中。当卷积到与致密气体中的图像相同的角分辨率时,环核星暴环的射电连续辐射也表现出两个结,每个结位于致密气体中相邻结的下游。这些结果在性质上与大质量恒星在接触点处由致密气体形成的观点一致,在接触点处,扩散气体沿着尘埃带被引导到环中,然后在接触点下游爆炸为超新星。然而,根据推断的旋转曲线,稠密气体和厘米连续结的各自对之间的传播时间比OB星的寿命短一个数量级。我们讨论了这种差异的可能原因,并得出结论,无论是初始质量函数是头重脚轻或大质量的恒星在环不完全形成在密集的分子气体集中的接触点。
2013-03-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Dynamics and Outflow in the Barred Starburst Galaxy NGC 1808 Revealed with ALMA
NGC 1808是一个邻近的棒状星暴星系,其核心区域有外流。为了研究与恒星形成和星系动力学演化有关的流入和流出过程,我们利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵(ALMA)对NGC 1808中心\(r\sim4\) kpc进行了\(^{12}\) CO(\(J=1-0\))成像观测.在2 \arcsec(\(\sim100\) pc)的高空间分辨率下,揭示了分子气体的四种不同组分:(1)致密的(\(r<200\) pc)环核盘(CND),(2)\(r\sim500\) pc环,(3)富气星系棒,(4)旋臂。基本的几何和运动学参数推导出的中央1千秒差距区域使用倾斜环建模。导出的旋转曲线揭示了多个质量分量,包括(1)恒星核球,(2)核棒和分子CND,以及(3)未解析的大质量(\(\sim10^7~M_\sun\))核心。两个系统的速度,998公里秒的\(^{-1}\)的CND和964公里秒的\(^{-1}\)的500-PC环,揭示,表明运动学偏移。用云轨道模式得到的主沙洲的模式速度为\(56\pm11\) km s \(^{-1}\) kpc \(^{-1}\)。检测到与核螺旋图案和外流在中央1千秒差距区域的非圆形运动。质量流出速率与恒星形成速率之比为\(\dot{M}_\mathrm{out}/SFR\sim0.2\),表明恒星形成猝灭效率较低。
2016-03-18 astro-ph.GA
Central Regions of Barred Galaxies: Two-Dimensional Non-self-gravitating Hydrodynamic Simulations
棒星系的内部区域包含了诸如离轴激波、核环和核螺旋等子结构。这些子结构可能影响恒星的形成,并通过决定质量流入速率来控制中心黑洞(BH)的活动。我们调查的形成和使用高分辨率,基于网格的流体动力学模拟这样的子结构的属性。气体介质被假定为无限薄,等温,和非自引力。恒星和暗物质由静态引力势表示,该势有四个分量:恒星盘、凸起、中心BH和棒。为了研究不同的星系环境,我们改变气体声速c_s以及中心BH的质量M_BH。当流动达到准定常状态时,随着c_s的增加,离轴激波趋向于向杆长轴靠近。核环的大小随c_s的增加而缩小,但与M_BH无关,表明核环的位置不是由Lindblad共振决定的。在低c_s模型中,环是窄的,因为它们主要被x2轨道上的气体占据,并且与核螺旋很好地解耦,而在高c_s模型中,它们由于大的热扰动而变得宽。只有当c_s很小时或M_BH很大时,核螺旋才会存在,否则它们将被偏心轨道上的环物质完全破坏。核螺旋的形状和强度敏感地依赖于c_s和M_BH,当c_s和M_BH都很小时,它们是超前的,当c_s很小而M_BH很大时,它们是弱拖尾的,当c_s和M_BH都很大时,它们是强拖尾的。在低c_s模型中,由于存在窄的核环,向核的质量流入速率很小,但当c_s较大时,质量流入速率大于0.01 Msun/yr,这为Seyfert星系的核活动提供了一种可能的解释。
2011-12-28 astro-ph.GA
A dynamical mechanism for the origin of nuclear rings
我们发展了棒星系核环起源的动力学理论。与吸积盘的标准理论类似,我们的理论是基于嵌套的气体环之间的剪切粘性力。然而,气体在外部禁止势中遵循非圆形轨道的事实具有深远的影响:它产生了一个反向剪切区域,在该区域中,它在能量上有利于形成一个稳定的环,尽管耗散,但该环不会扩散。我们的理论使我们能够近似地预测环的大小,给出潜在的引力势。环的大小与内Lindblad共振在周转近似中的位置松散相关,但预测的位置更准确,并且对于强禁止的电势也是有效的。通过比较分析预测与流体动力学模拟的结果,我们发现,我们的理论提供了一个可行的机制,环的形成,如果气体的有效声速低($\cs\lesssim1\kms$),但核螺旋/冲击压力时破坏环的声速高($\cs\simeq10\kms$)。我们的结论是,这种环的形成机制是否是相关的真正的星系最终取决于有效的状态方程的ISM。有希望的确认来自模拟,其中ISM是使用最先进的冷却功能耦合到活的化学网络建模的,但需要更多的测试来确定恒星反馈驱动的湍流的作用。如果该机制在真实星系中是相关的,它可以提供一个强大的工具来限制引力势,特别是条形图案的速度。
2018-08-14 astro-ph.GA
Ring or no ring -- Revisiting the Multiphase Nuclear Environment in M31
本文结合多波段观测与流体动力学模拟,提出M31所谓核环实为M32近距掠过引发的新近倾斜不对称旋臂。
2025-03-16 astro-ph.GA
The inside-out formation of nuclear discs and the absence of old central spheroids in barred galaxies of the TIMER survey
盘状星系的中心拥有通过内部和外部过程建造的各种结构。在这项研究中,我们约束这些中心结构的形成和演化,特别是核环和核盘,通过导出平均恒星年龄,金属丰度和[ $α$ /Fe]丰度的地图。我们使用的观测与MUSE积分场摄谱仪的TIMER样本的21个大质量棒星系。我们的研究结果表明,核盘和核环是同一物理成分的一部分,核环构成核盘的外缘。样品中的所有核盘都可以根据它们的恒星星族特性清楚地区分出来。正如在棒驱动的长期演化的图片中所预期的那样,与其周围环境相比,核盘更年轻,更富含金属,并且显示出较低的[ $α$ /Fe]增强。此外,核盘表现出明确的径向梯度,年龄和金属丰度降低,和[ $α$ /Fe]丰度增加半径的核环。通常,这些梯度从核盘的边缘到中心没有断裂,这表明这些结构延伸到星系的中心。我们认为,连续的(恒星)核盘可能会形成一系列的酒吧建成(最初富含气体)核环的半径增长,酒吧的演变。在这张图片中,核环只是(通常)形成恒星的核盘的外缘。最后,通过将我们的结果与伴随的运动学研究相结合,我们没有发现这些星系中心存在大的色散主导成分的证据。这可能是安静的合并历史的结果,尽管星系质量很大,或者可能是高角动量和强反馈过程阻止了这些运动学上热的成分的形成。
2020-09-03 astro-ph.GA
Dark gaps and resonances in barred galaxies
本研究利用DESI和MaNGA数据发现,约61%的棒旋星系存在暗间隙,其位置虽不普遍对应特定共振,但与反映棒转速的$\mathcal{R}$值紧密相关,且在特定环形态星系中可作为动力学共振的有效代理。
2025-10-12 astro-ph.GA
Suppressed or enhanced central star formation rates in late-type barred galaxies
盘控星系中的棒能够驱动气体流入共转半径内,从而提高中心恒星形成率(SFR)。然而,以前的工作发现,盘占主导地位的星系与中央抑制SFR经常主机酒吧。在这里,我们调查在这种情况下,中央SFR抑制的可能原因。我们比较了盘占主导地位的棒星系与高中央SFR(HC星系)与盘占主导地位的棒星系与低中央SFR(LC星系)的样本的物理性质。我们发现,这两个样品具有平均相似的HI含量和相似强度的酒吧。但我们也发现,HC的颜色比LC更蓝,并且在棒区域之外,它们拥有比LC更强的旋臂,在LC中更经常看到闭合环。我们讨论和评估的可能原因的中央SFR的LC星系的抑制,而不是其增强的HC星系。
2020-03-11 astro-ph.GA
The NIR structure of the barred galaxy NGC253 from VISTA
我们使用VISTA望远镜获得的J和Ks波段图像作为科学验证的一部分,以量化棒状Sc星系NGC 253的恒星盘结构。从星系中心向外移动,我们发现明亮的1 kpc直径的核内有一个核环,然后是一个棒,一个半径为2.9 kpc的环。从Ks图像,我们得到一个新的措施,2.5千秒差距的酒吧的dprojected长度。从J-Ks图像中尘埃带的曲率得出的棒的强度是典型的弱棒。由棒的退投影长度,我们确定了共转半径(R_CR=3 kpc)和棒斑图速度(Omega_b = 61.3km/skpc),这提供了盘中高频结构与棒诱导的轨道共振之间的联系。核环位于内林德布拉德共振。第二个环没有共振起源,但它可能是合并残留物或在棒形成的中间阶段形成的瞬态结构。推断出的条形图速度将光盘内的外林德布拉德共振置于4.9千秒差距处,与HI表面密度的峰值处于相同的径向范围内。NGC 253的星盘有一个向下弯曲的轮廓,在R~9.3 kpc处有一个断裂,这相当于内盘尺度长度的3倍。我们讨论了恒星形成效率阈值的证据,作为一个可能的解释,在大半径的表面亮度分布的陡峭梯度。近红外测光揭示了NGC 253星盘对中心棒的动力学响应。棒的形成可能与合并事件有关,合并事件决定了大半径恒星和气体的截断以及盘外缘的扰动。
2014-05-28 astro-ph.GA
Search for Slow Bars in Two Barred Galaxies with Nuclear Structures: NGC 6951 and NGC 7716
本研究利用Tremaine-Weinberg方法和多波段图像分析NGC 6951和NGC 7716两个棒旋星系,发现慢棒与核结构及星系相互作用存在关联,揭示了星系相互作用在棒演化中的重要作用。
2025-08-12 astro-ph.GA
Complex central structures suggest complex evolutionary paths for barred S0 galaxies
我们研究了三个棒透镜星系(NGC 2681,NGC 3945和NGC 4371),这些星系以前被报道具有复杂的中心结构,但没有详细的结构分析这些星系的高分辨率数据。因此,我们进行了四到六个组成部分(伪)凸起/磁盘/酒吧/环/点源)分解的复合(哈勃太空望远镜加上地面)表面亮度轮廓。我们发现,NGC 2681主机三个酒吧,而NGC 3945和NGC 4371是双和单棒星系,分别与过去的等照度线分析。我们发现这些星系中的球是致密的,其Sérsic指数为$n\sim 2.2 - 3.6$,恒星质量为$M_{*}$ $\sim 0.28\times10^{10} - 1.1\times10^{10} M_{\sun}$ . NGC 3945和NGC 4371具有中等尺度的“伪隆起”,这可以用具有低$n \la 0.5$的Sérsic模型很好地描述,而不是像过去那样具有指数($n=1$)分布。我们测量了NGC 2681在9个不同的椭圆孔径内的发射线通量,发现NGC 2681在$R \sim 3\arcsec$内有LINER型发射,但当孔径尺寸增大时,由于恒星形成而产生的发射线是显著的。相比之下,NGC 3945和NGC 4371分别在$R \sim 2\arcsec$内部和外部具有复合(活动星系核加上恒星形成)和LINER型的辐射。我们的研究结果表明,这三个星系经历了一个复杂的演化路径,隆起似…
2016-08-11 astro-ph.GA
Photometric Signature of Ultra-Harmonic Resonances in Barred Galaxies
杆可以通过它们的共振诱导形态特征,诸如环。以前的研究表明,“暗隙”的存在,或沿棒长轴和沿棒短轴的表面亮度之间的差异是最大的星系区域,可以归因于棒共转的位置。在这里,使用GALAKOS,一个高分辨率的N体模拟的棒星系,我们测试这种光度法的能力,以确定酒吧共转共振。与以前的工作相反,我们的研究结果表明,“暗隙”是一个明确的迹象的位置的4:1超谐波共振,而不是酒吧共转。棒共转的测量可以使用运动学信息间接推断,例如,通过测量旋转曲线的形状。我们证明了我们的概念上的样本578面对棒星系的成像和积分场观测,并发现样本可能主要由快速酒吧。
2022-03-10 astro-ph.GA
Properties of barred galaxies in the MaNGA galaxy survey
我们提出的初步结果普查的684棒星系的MANGA星系调查。这个大样本包含具有广泛物理特性的星系,我们试图将酒吧属性与整个星系的关键观测值联系起来。我们发现,酒吧的长度,当正常化的星系大小,与距离的星系从恒星形成的主要序列,与更多的被动星系托管更大规模的酒吧。电离气体只在低质量星系的棒上被观测到,这些星系通常是恒星形成的,并且拥有短棒。然而,质量较高的星系并不包含沿着棒的Hα发射,但更有可能在棒的中心和两端拥有环或Hα。我们的研究结果表明,不同的物理过程在低质量和高质量星系的酒吧的形成和演化中发挥作用。
2019-08-22 astro-ph.GA
WISDOM Project -- XV. Giant Molecular Clouds in the Central Region of the Barred Spiral Galaxy NGC 5806
本研究利用ALMA高分辨率CO观测,在棒旋星系NGC 5806中心识别出170个巨分子云,发现其尺寸-线宽关系陡峭、云仅边际束缚,并推断出棒驱动气体流入速率,揭示棒结构对云性质的影响。
2023-04-21 astro-ph.GA
Kinematic properties of double-barred galaxies: simulations vs. integral-field observations
使用高分辨率的$N$体模拟,我们最近报道,一个动态冷却的内盘嵌入在一个较热的外盘可以自然地产生一个稳定的双棒(S2 B)结构。在这里,我们研究这些S2 B模拟的运动学,并将它们与ATLAS $^{3D}$和SAURON的积分场观测进行比较。我们发现,S2 B星系表现出几个不同的运动学特征,即:(1)在两个棒之间的过渡区域处的明显扭曲的等速等值线,(2)沿着内部棒的短轴的$σ_\mathrm{LOS}$中的峰值,我们称之为“$σ$ -驼峰”,其通常伴随着增加的$σ_\mathrm{LOS}$的环状/螺旋状特征,(3)在某些方向上,内棒区域的$h_3-\bar{v}$反相关;(4)在低倾角下观察时,正$h_4$环。这些特征中最令人印象深刻的是$σ$ -驼峰,这些驼峰随着内杆的发展而发展,就像内杆相对于外杆旋转时一样,在强度上振荡。我们发现,在圆柱坐标系中,内部酒吧有类似的流动运动和速度色散特性作为正常的大规模酒吧,除了$σ_z$,它表现出在短轴上的峰值,即,驼背这些$σ_z$驼峰负责产生$σ$驼峰。对于三个分辨率良好的早期S2 B(NGC 2859,NGC 2950和NGC 3941)和一个潜在的S2 B候选者(NGC 3384),S2 B模型定性地匹配积分场数据,包括先前确定的“$σ$ -hollows”。我们还讨论了S2 Bs核盘的运动学效应。
2016-07-03 astro-ph.GA
Physical properties of the circumnuclear starburst ring in the barred Galaxy NGC 1097
利用亚毫米波阵对Seyfert 1/星暴环星系NGC 1097进行了高分辨率12 CO(J = 2 - 1)、13 CO(J = 2-1)和12 CO(J = 3-2)成像,研究了1 kpc环核星暴环的物理和运动学性质。用Pa_alpha谱线的HST图中的单个星团来确定恒星的形成速率,并与分子气体的性质进行了比较。在三条CO谱线中,分子环在200- 300 μ c的GMA尺度下被分解成单个的团簇。在1.5x1.0(105 x70 pc)~(12)CO(J = 2-1)图中,尘埃带与星暴环的交叉点(与轨道拥挤区有关)被分解为两个物理/运动学上截然不同的特征。与尘埃带相关的团块具有更宽的线宽,更高的表面气体密度和更低的恒星形成率,而与星暴环相关的窄线团块具有相反的特征。Toomre-Q值在环半径处小于1,表明分子环在GMA尺度下是引力不稳定的。团簇的气体质量的线宽和面密度显示出与大尺度动力学相关的方位角变化。另一方面,恒星的形成速率并不受动力学的显著影响,但与12 CO(J = 3-2)和12 CO(J = 2-1)的强度比有相关性,它追踪了与恒星形成相关的密度更大的气体。我们解决CO地图,特别是在轨道拥挤区域,第一次证明观测的物理/运动学性质的GMAs的影响,在NGC 1097的大尺度的酒吧位动力学。
2011-05-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Orbital and escape dynamics in barred galaxies - I. The 2D system
在本文中,我们使用一个新的分析引力模型的二维(2D)版本,以探讨的轨道以及逃逸动力学的恒星在棒星系组成的球对称的中心核,酒吧,一个平盘和暗物质晕组件。一个彻底的数值研究进行区分有界和逃逸运动。此外,有界轨道进一步分类为非逃逸的规则和捕获混沌使用小对准指数(SALI)方法。我们的目的是确定逃逸盆地通过两个对称的逃逸通道周围的拉格朗日点$L_2$和$L_3$,也将它们与相应的轨道逃逸率的分布。我们整合了几种类型的平面中的轨道的初始条件,以便获得动力系统的整体轨道特性的更完整的视图。我们还提出的证据表明,不稳定的流形,引导轨道进出的内部区域是直接相关的螺旋和环形恒星结构的形成在棒星系中观察到的。特别是,我们研究如何酒吧的半长轴确定所产生的形态。我们的数值模拟表明,弱的酒吧结构有利于形成$R_1$环或$R_1'$伪环,而另一方面,强酒吧,引起$R_1R_2$和开放的螺旋形态。我们的研究结果进行了比较与早期的相关工作。逃逸动力学和完整的三维(3D)星系系统的流形的属性将在一个附带的文件。
2016-04-12 astro-ph.GA nlin.CD
Testing theories in barred spiral galaxies
根据最近提出的一个版本的“流形”理论,解释了与混沌轨道有关的螺旋和环的起源,与较弱的酒吧星系相比,具有较强酒吧的星系应该有更高的螺旋臂俯仰角。利用俄亥俄州立大学亮星系巡天中的一个棒旋星系子样本,分析了旋臂的俯仰角。这些进行了比较,从文献中获得的酒吧的实力。结果发现,星系中的螺旋臂保持对数形状超过70 $\degr$似乎证实了预测的趋势。
2011-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Orbital structure in barred spiral galaxies
我们研究了一系列自洽的$N$ -体组态中的轨道结构,这些组态模拟了具有螺旋和环形结构的旋转棒星系。我们进行频率分析,以测量的角度和径向频率的轨道在两个不同的时间快照在每个$N$体系统的演变过程中。分别对规则轨道和混沌轨道进行了分析。因此,我们确定了各种类型的轨道,确定的形状和百分比的轨道支持酒吧和环/螺旋结构,并研究后者的数量如何变化在长期的演变过程中的每个系统。虽然混沌轨道的频率图是分散的,我们仍然可以识别共振周围的浓度。我们给出了最重要的轨道种群的频率分布。我们探索每个系统的相空间结构,使用投影的4D表面的部分。这些都是通过数值积分的轨道的测试粒子,但也真正的$N$体粒子。因此,我们确定哪些领域的相空间是首选的,哪些是避免的真实粒子。混沌轨道被发现发挥了重要作用,在支持的形状外包络的酒吧,以及环和螺旋臂外共转形成。
2010-08-05 astro-ph.GA astro-ph.IM
SDSS-IV MaNGA: Spatially resolved star formation in barred galaxies
酒吧居住在大多数本地宇宙盘星系,并可能是星系演化的重要驱动力,通过重新分配气体和角动量的磁盘。我们调查的恒星形成和气体性质的酒吧在星系跨越广泛的质量,环境和恒星形成率使用的MANGA星系调查。使用一个强大的定义样本的684棒星系,我们发现,分数(或缩放)酒吧长度与主机的恒星形成的主序列的偏移量。考虑到H $α$发射的形态,我们将棒星系分为不同的类别,包括棒状,环状和中心配置,以及在棒的两端检测到的H $α$。我们发现,只有低质量的星系主机沿其酒吧的恒星形成,这是主要位于酒吧本身的前缘。我们的研究结果支持最近的大质量星系的模拟,这表明,在酒吧的恒星形成的位置是由剪切力,湍流和气体流动的组合。我们的结论是,酒吧的物理性质主要是由现有的恒星质量的宿主星系,但他们也发挥了重要作用,在星系的恒星形成。
2020-05-18 astro-ph.GA
The HI in Ring Galaxies Survey (HI-RINGS) -- Effects of the bar on the HI gas in ring galaxies
本研究利用ATCA对24个南环星系开展高分辨率HI巡天,发现棒旋星系多存在HI缺失,验证了林德布拉德共振理论对棒旋环星系共振环位置的预测,并测得棒旋图案速度范围与前人研究一致。
2023-04-02 astro-ph.GA
Star Formation History in Barred Spiral Galaxies. AGN Feedback
本文用数值方法研究了活动星系核吸积和反馈对棒盘星系恒星形成历史的影响。我们的目标是确定反馈的影响是积极的(增强的恒星形成)还是消极的(淬灭的恒星形成),以及在多大程度上。我们进行了一系列的12盘星系,10禁止和2 unbarred,不同的初始气体分数和AGN反馈处方的流体动力学模拟。在有棒星系中,气体被推向星系中心,导致星暴,然后缓慢衰减,而在无棒星系中,SFR缓慢而稳定地增加。活动星系核的反馈抑制了中心黑洞附近的恒星形成。气体被推离黑洞,并与流入的气体迎面相撞,在有限半径处形成一个致密的环,在那里恒星的形成得到加强。我们的结论是,负反馈和正反馈都存在,这些影响大多抵消。在恒星形成中没有净淬灭或增强,而是恒星形成地点向更大半径的位移。在无棒星系中,中心气体密度较低,黑洞附近的恒星形成淬灭更有效,而在更大半径处的恒星形成增强则效率较低。因此,负反馈占主导地位。降低气体分数会降低所有半径的恒星形成率,无论是否存在棒或活动星系核。
2017-05-08 astro-ph.GA
Chemical evolution along the circumnuclear ring of M83
本文报道了对棒旋星系M83中心星际分子云演化及其恒星形成的天体化学研究。我们使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)对指示激波的分子种类(SiO,CH $_3$ OH)、致密核心(N $_2$ H $^+$)和光解离区域(CN和CCH)以及追踪活跃恒星形成区域的射电复合线(H41 $α$)进行成像。M83有一个环绕核的气体环,它在两个区域由来自棒上前缘气体通道的气流连接。我们在其中一个轨道交叉区域发现了激波和致密核示踪物的丰度升高,并在下游发现了CN和H41 $α$的峰值。在另一个轨道交叉区域,我们发现了类似的激波示踪物的增强,但其他示踪物的变化较小,并且没有活跃的恒星形成的迹象。我们建议,所观察到的化学变化或缺乏它是由于存在或不存在碰撞引起的分子云演化和诱导恒星形成。由于ALMA的分辨率和灵敏度,这项工作提出了棒星系环核环化学演化的最清晰的案例。
2019-09-04 astro-ph.GA
The distribution of star formation in galactic bars as seen with H$α$ and stacked GALEX UV imaging
我们研究了S $^4$ G巡天中邻近盘状星系条(倾角为$< 65^{\circ}$)内恒星形成(SF)的空间分布。我们使用档案GALEX远紫外和近紫外成像772棒星系。我们还汇编了433个棒星系的连续减影H $α$图像,其中70个是由我们自己从辅助测光和MUSE/CALIFA IFU数据立方体。我们采用了两种互补的方法:i)的酒吧/磁盘堆栈的分析,建立从共同添加的UV图像的数百个星系;和ii)的形态分类的电离区域的星系分为三个主要的SF类:A)只有环核SF,B)SF在酒吧的两端,但不是沿着酒吧,和C)SF沿着酒吧。透镜状星系通常属于SF A类:这可能与棒引起的SF淬火有关。早期和中期型螺旋的SF B类峰的分布:这最有可能是由于气体流,冲击和增强的剪切在中央集中的星系与大酒吧振幅的相互作用。晚型星系主要被分配到SF C类:我们认为,这是一个低剪切的后果。在螺旋形的棒堆中,紫外线辐射跟踪恒星棒,并在它们的前侧占主导地位,正如模拟中所见。对于早期类型,强棒星系的中心紫外线辐射比弱棒星系亮$\sim$ 0.5等:这与强棒扫过盘气体并触发中心星爆的效率有关。我们还表明,SF的分布在内环星系是大致相同的酒吧和非酒吧星系,包括紫外/H $α$赤字的中间部分的酒吧:这暗示在共振环捕获气体的效果。在不同形态类型的星系中,有报道称棒内的SF分布不同(节略)。
2020-11-20 astro-ph.GA
Multi-scale simulations of black hole accretion in barred galaxies: Numerical methods and tests
由于中心棒的非轴对称势,棒旋星系除了形成其特有的旋臂和棒外,还在薄气盘中形成了各种结构,如核环、内螺旋和尘埃带。在这两篇论文中的第一篇中,我们提出了一种方法来准确地模拟银河系平面内的气体流动的二维有限体积软件包FOSITE,它解决了质量,动量和能量的传输方程,并将其应用到这类对象。在这个程度上,我们介绍了一个新的传输方案的角动量和一个非常有效的伪谱泊松求解器。此外,我们提供了一个简单的和普遍适用的方法,如何照顾重力的能量方程。
2018-03-06 astro-ph.GA physics.comp-ph
Morphological and Kinematical Analysis of the Double-barred Galaxy NGC 3504 Using ALMA CO (2-1) Data
本文给出了双棒星系NGC 3504的ALMACO(2-1)数据。具有三倍高的角分辨率(~ 0.“8)与以前的研究相比,我们的观测揭示了一个内部分子气棒,一个核环和四个内部螺旋臂状结构。此外,CO的排放是明确的对齐外酒吧区的两个尘埃带,它们之间的形状和强度的差异。在观测区域(50“x57”)的总分子气体质量估计为$\sim 3.1\times 10^9 \, {\rm M}_{\odot}$,占恒星质量的17%。我们使用Kinemetron软件包来拟合速度场,发现圆周运动在$R= 0.3-0.8$ kpc处占主导地位,但径向运动在$R<0.3$ kpc和$R=1.0-2.5$ kpc处变得重要,这是由于内外杆的存在而预期的。最后,假设气体沿尘埃带在酒吧旋转框架,我们推导出的模式速度的外酒吧是$ 18\pm5$公里秒$^{-1}$千分之$^{-1}$,平均流动速度的两个尘埃带分别为165和221公里秒$^{-1}$,和总质量流入率沿尘埃带为12 M $_{\odot}$年$^{-1}$。我们的研究结果给出了一个新的例子,一个内部的气体酒吧在一个富含气体的双棒星系,并建议双棒星系的形成可能与这种气体结构的存在。
2021-04-15 astro-ph.GA
A catalog of ringed galaxies in the TNG50 simulation: Analysis of their properties and structure
本研究通过目视分类TNG50模拟合成图像编制环状星系目录,分析其性质与结构,发现环状星系的形态分类占比、恒星形成等物理特性及径向剖面特征,提升了对星系演化及质量分布与形态相互作用的理解。
2024-11-27 astro-ph.GA
Orbital and escape dynamics in barred galaxies - III. The 3D system: Correlations between the basins of escape and the NHIMs
利用一个真实的三自由度动力学模型,研究了由球对称中心核、棒、扁平薄盘和暗物质晕组成的棒星系中恒星的逃逸动力学。现代的彩色编码图用于区分有界运动和逃逸运动。此外,较小的对齐指数(SALI)的方法被部署用于确定有界轨道的规则,粘性或混沌的性质。通过拉格朗日点$L_2$和$L_3$周围的两个对称逃逸通道,揭示了逃逸所对应的逃逸盆,并将它们与相应的轨道逃逸时间分布联系起来。此外,我们演示了如何稳定的流形,周围的指数-1鞍点,准确地定义分形盆地边界观察到的颜色编码图。的基本垂直的李雅普诺夫周期轨道的发展方案进行了深入探讨,以获得一个更完整的视图展开的奇异行为的动态参数的尖值。最后,我们研究如何组合的最重要的参数的酒吧(如半长轴和角速度)的影响所观察到的恒星结构(环和螺旋),这是由逃逸恒星的鞍点附近的不变流形引导形成。
2018-01-02 astro-ph.GA
$Ω_{\rm bar}$ in NGC 5597 from VLA HI 21 cm Observations
本文报道了用甚大阵B组态观测棒盘星系NGC 5597的氢原子21厘米谱线,角分辨率为7.1”× 4.2”。利用共振方法,假定共转半径与恒星棒的半长轴之比为1($\mathcal{R} \equiv R_{\rm CR}/a_{\rm bar} = 1$),我们估计恒星棒的角速度为,$Ω_{\rm bar} \sim 15.3$ km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$ . $Ω_{\rm bar}$的该恒定值以距离$\sim 6.73$ kpc与$Ω_{\rm gas} + κ(R)/4$交叉,该距离对应于靠近外部m=4共振的北螺旋结构的空间位置。这个$Ω_{\rm bar}$的值与其他明亮的附近棒星系的估计值相似,这些棒星系表现出环核环(靠近ILR)或外环(靠近OLR)。
2022-06-11 astro-ph.GA
How Nested Bars Enhance, Modulate, and are Destroyed by Gas Inflows
针对嵌套棒星系气体流动机制未明的问题,通过高分辨率流体模拟发现内棒可驱动准周期气体入流、提升恒星形成率,同时内棒会随气体流入逐渐衰变,该结果为理解黑洞供能提供了新依据。
2023-10-07 astro-ph.GA
Multi-scale simulations of black hole accretion in barred galaxies: Self-gravitating disk models
由于中心棒的非轴对称势,棒旋星系除了形成其特有的旋臂和棒外,还在薄气盘中形成了各种结构,如核环、内螺旋和尘埃带。这些内千秒差距的结构对于解释和理解黑洞的进食速率是非常重要的。本工作的目的是研究螺旋星系中的恒星棒对薄的自引力气体盘的影响。我们主要研究气体在中心超大质量黑洞上的吸积及其随时间的演化。我们进行多尺度模拟同时解决银河盘和吸积盘周围的中央黑洞。在所有的模拟中,我们改变初始气盘质量。作为附加参数,我们选择用于等温模拟的气体温度或用于非等温模拟的冷却时间尺度。吸积要么是由引力不稳定的或凝聚的吸积盘驱动,要么是由强激波中的能量耗散驱动。大多数模拟表明,在千秒差距尺度的气体流量的中央吸积盘($r< 300~\mathrm{pc}$)的外边界处的吸积率的强烈依赖性。最终的黑洞质量在$1.6~\mathrm{Gyr}$之后达到$\sim 10^9 M_\odot$。我们的模型显示了爱丁顿极限的预期影响,并在相应的子爱丁顿极限的增长率下降。
2018-03-07 astro-ph.GA
Gaseous Structures in Barred Galaxies: Effects of the Bar Strength
利用流体动力学模拟,我们研究了棒星系气体亚结构的物理性质及其与棒强度的关系。气体介质被假定为等温和非磁化。杆势被模拟为一个指数为n的费勒斯长轴。为了探索具有不同杆强度的情况,我们改变杆质量fbar相对于球形分量以及其纵横比。我们推导出表达式作为函数的fbar和纵横比的酒吧强度Qb和半径r(Qb)的最大酒吧扭矩发生。当应用于观测时,这些表达式表明,真实星系中的棒最有可能具有fbar=0.25-0.5和n<1。尘埃带大致遵循x1轨道之一,在更强和更长的棒下往往更直,但对自引力的存在不敏感。常规的x2型核环只有在棒不是如此巨大或细长时才形成。x2型环的半径通常小于林德布拉德共振,随着Qb的增加而系统地减小,并且当包括自引力时略大。这表明,环的位置不是由共振,但在尘埃带冲击的角动量损失量。只有当环是x2型并且足够大时,核螺旋才存在。与其他特征不同的是,核螺旋是短暂的,因为它们开始时是紧密缠绕和弱的,然后由于非线性效应而展开并变得更强,直到转变为冲击,对于较大的Qb,展开率较高。对于Qb<0.2的模型,星系中心的质量流入速率小于0.01 Msun/yr,而当Qb>0.2且考虑自引力时,质量流入速率大于0.1 Msun/yr。
2012-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Dynamical Model for the Formation of Gas Rings and Episodic Starbursts Near Galactic Centres
我们利用银河系的中央分子带(CMZ,即,中央几百个pc)作为一个案例研究。我们表明,在存在的银河酒吧,气体在一个星系的中心区域的光盘将被向内驱动的角动量输运引起的酒吧的内部Lindblad共振的声学不稳定性。这种传输过程驱动气体内部的湍流,暂时保持其强烈的引力稳定,并防止快速恒星形成的开始。然而,在某个点上,旋转曲线必须从近似平坦过渡到近似固体,由此产生的剪切力减少降低了传输速率,导致气体积聚,最终产生一个引力不稳定的区域,该区域受到快速和猛烈的恒星形成的影响。对于观测到的银河系自转曲线,积累发生在距离银河系中心$\sim 100$ pc处,与观测到的CMZ中气体云和年轻星团的位置非常一致。气体聚集和恒星形成的特征时间尺度为$10-20$ Myr。我们认为,类似的现象应该是普遍存在于其他棒旋星系。
2015-07-21 astro-ph.GA
Two-Dimensional Magnetohydrodynamic Simulations of Barred Galaxies
已知棒星系拥有磁场,可能会影响棒星系子结构的性质,如尘埃带和核环。我们使用二维高分辨率磁流体动力学(MHD)模拟研究磁场对这种子结构的形成和演化以及对星系中心的质量流入率的影响。气体介质被假定为无限薄,等温,非自引力,并通过初始均匀,方位角磁场线程。我们发现,存在一个最外层的x1-轨道,相对于该轨道,气体对恒星棒势的响应在内部和外部之间是完全不同的。在这个轨道内,气体被冲击到尘埃带,并坠入形成核环。磁场在尘埃带中被压缩,降低了它们的峰值密度。磁应力进一步消除了激波处气体的角动量,暂时导致尘埃带弯曲成“L”形,最终导致一个比未磁化模型更小、更集中分布的环。当初始场与热能具有均分值时,磁化模型中的质量流入率相应地比未磁化模型中的大两个数量级以上。另一方面,在最外层x1轨道之外,由于棒势和背景剪切的联合作用,MHD发电机在共转和棒端区域附近工作,有效地放大了磁场。被放大的磁场形成具有强磁场和低密度的拖尾磁臂。磁臂的基部具有薄层,其中具有相反极性的磁场经由撕裂模式不稳定性重新连接。这就产生了许多密度很大的磁岛,这些磁岛沿着磁臂传播,将外盘变成一种高度混沌的状态。
2012-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA