The origin of the Gaia phase-plane spiral
本文提出了一个简单的模型，用来描述最近在盖亚数据中发现的太阳近邻星的（z，v_z）相平面螺旋的形成。关键是恒星垂直振荡的频率ω_z除了取决于恒星垂直振荡的振幅外，还取决于绕z轴的角动量。无论<v_phi><v_R>何时，只要一个巨大的子结构，如Sgr矮星系，穿过银河平面，螺旋都应该形成。该模型产生类似的螺旋观察到的和<v_phi><v_R>。主要驱动力是潮汐力在平面内的分量。我们调查了螺旋的寿命和子结构的质量，但模型中固有的近似值使定量结果不可靠。这项工作在很大程度上依赖于一个自洽的，多组件的模型，我们的银河系所产生的AGAMA包的f（J）建模。
2018-07-25 astro-ph.GA
The origin of large peculiar motions of star-forming regions and spiral structures of our Galaxy
最近的VLBI（甚长基线干涉仪）观测直接确定了旋臂中恒星形成区的距离和自行。他们发现，恒星形成区和年轻恒星具有巨大的奇特运动，高达30公里/秒，结构复杂。如此大的特殊运动与准静止旋臂的标准理论的预言是不相容的。我们使用高分辨率，自洽的N体+流体动力学模拟来探索螺旋臂如何形成和维持，以及恒星形成区域如何移动。我们发现，武器是不是准静止的，但短暂的和经常性的，在螺旋结构的替代理论所建议的。由于旋臂的这种瞬变性质，恒星形成区域表现出大而复杂的非圆形运动趋势，这与VLBI观测定性一致。由于这种大的非圆运动，我们银河系的气体运动学估计地图有一个大的系统误差~2-3千秒差距的距离太阳。
2009-10-29 astro-ph.GA
Introduction to Galaxy Formation and Evolution. From Primordial Gas to Present-Day Galaxies
现今的椭圆星系、螺旋星系和不规则星系都是由恒星、气体和暗物质组成的大系统。它们的性质是由大爆炸以来近140亿年中发生的各种物理过程造成的。这本综合性的教科书，弥合了入门和专业文本之间的差距，解释了星系形成的关键物理过程，从原始气体的宇宙重组到我们今天在宇宙中观察到的不同星系的演化。在一个合乎逻辑的顺序，这本书介绍了宇宙学，说明了星系在当今宇宙中的属性，然后解释了宇宙学背景下星系形成背后的物理过程，考虑到这一领域的最新发展。本文最后介绍了如何通过多波长观测发现遥远星系，以及如何根据成像和光谱数据提取物理和演化特性。
2019-12-03 astro-ph.GA
Model of Outgrowths in the Spiral Galaxies NGC 4921 and NGC 7049 and the Origin of Spiral Arms
NGC 4921和7049是两个螺旋星系，呈现出狭窄而独特的尘埃特征。利用哈勃空间望远镜档案图像对这些特征的形态进行了详细研究。NGC 4921在其中心的中途显示了一些但定义明确的尘埃臂，而NGC 7049则显示了更多的尘埃特征，主要集中在环形结构中。在这两个星系的尘埃臂中，都发现了许多黑暗和不透明的结构，称为副产物。在星系中，生长物既指向外部又指向内部。大多数被发现是V形或Y形的分支连接到暗臂丝。通常Y的茎看起来是由相互缠绕的细丝组成的。值得注意的是，生长物与H II区的象鼻有相当大的相似性。提出了一种基于磁化细丝的副产物模型。该模型提供了两个副产物的形状和方向的解释。最重要的是，它还可以解释它们相互交织的结构。人们发现，最长的生长物与尘埃旋臂相似得令人困惑。这表明，一些副产物可以发展成这样的武器。发展的时间尺度估计为旋臂旋转周期的量级或更短。类似的过程也可能发生在其他螺旋星系中。如果是这样的话，副产物的模型可以提供一个新的方法来解决旧的螺旋臂缠绕问题。
2012-11-15 astro-ph.GA
Uncovering the Origins of Spiral Structure by Measuring Radial Variation in Pattern Speeds
目前的螺旋和杆结构理论预测了各种模式的速度行为，要求详细的，直接测量的径向变化的模式速度。我们最近开发的径向TWR-温伯格（TWR）方法首次实现了这一目标。本文给出了M101、IC 342、NGC 3938和NGC 3344四种TWR螺旋花样速度的估算，以研究螺旋结构是稳定的还是缠绕的，螺旋是否由多个花样速度描述，以及棒速度和螺旋速度之间的关系。在可能的情况下，我们解释我们的模式速度估计根据与每个（建立与磁盘角旋转）的共振半径，并将这些与以前的决定。通过分析这些星系的高质量HI和CO数据立方体，我们表明，它是可以直接确定这些系统内的多个模式的速度，从而确定驱动螺旋结构的过程的特征签名。即使是这个小样本的星系揭示了一个令人惊讶的复杂的分类，与第一个直接证据的存在下，在一些系统中发现的多个模式的共振耦合，和一个简单的单一模式的速度在其他测量。总的来说，这项研究表明，我们现在能够揭示更多隐藏在螺旋结构背后的明显复杂的物理学。
2009-07-20 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: constraining the origin of spiral arms
自从发现大多数低红移星系都表现出某种程度的螺旋结构以来，人们就为什么存在这些图案提出了许多理论。一个流行的解释是一个被称为摆动放大的过程，但没有观察证据证明这种机制在起作用。通过使用一些测量的属性的星系，和标度关系，有没有直接的测量，我们的模型样本的SDSS和S $^4$ G螺旋星系的相对晕，隆起和光盘的质量和大小。使用这些模型，我们测试预测的摆动放大理论直接测量的旋臂数从银河动物园2。我们发现，无论是一个普遍的核心或尖状的内部暗物质配置文件可以正确地预测观察到的星系中的武器数量。然而，通过调用晕收缩/膨胀模型，螺旋星系群中出现了明显的双峰性。在$z \lesssim 0.1$和$\mathrm{M_*} \gtrsim 10^{10} \mathrm{M_\odot}$观测到的无棒螺旋星系中，大约有40%的旋臂可以用摆动放大来模拟。这个群体显示出预测和观察到的螺旋臂数量之间的显着相关性，证据表明它们是摆动放大模式。其余的主要是双臂系统，该模型预测显着更高的臂数。这些可能是由潮汐相互作用或其他机制驱动的。
2018-05-04 astro-ph.GA
Exploring the origin of ultra-diffuse galaxies in clusters from their primordial alignment
我们发现，在$\gtrsim 95\%$的置信水平下，Abell 2634中的超漫射星系（UDG）的短轴倾向于与中央优势星系的长轴对齐。这种对齐是由具有绝对星等$M_r<-15.3$ mag的明亮UDG和具有$R>0.5R_{200}$的外部区域UDG产生的。这表明这些明亮的外区UDG在吸积到A2634之前很可能从大尺度暗条周围的旋涡中获得角动量，并在星团外形成扩展的恒星体;在这种情况下，它们的原始角动量的方向，大致由它们在图像上的短轴显示，应该倾向于平行于大尺度细丝的伸长。当这些UDG沿着暗丝落入未弛豫的簇A2634中时，它们仍能保留在剧烈弛豫和碰撞之前的原始排列信号。A2634中这些明亮的外区UDG不太可能是在星团环境中与中央主导星系潮汐相互作用下的高表面亮度矮祖先的后代。我们的研究结果表明，原始排列可能是一个有用的探针的起源UDG在大尺度结构。
2020-07-28 astro-ph.GA
The phase spiral's origin and evolution: indications from its varying properties across the Milky Way disk
本文利用 Gaia 自行与视向速度样本绘制高分辨率相位螺旋图，发现其缠绕和旋转相位在银盘上平滑且近均匀，支持其源于一次或多次全局扰动。
2025-07-25 astro-ph.GA
The origin and properties of red spirals: Insights from cosmological simulations
相当一部分旋涡星系是红色的，气体贫乏，恒星形成率（SFR）低。我们使用IllustrisTNG 100模拟来研究这些不寻常的物体。在1912个分辨率良好的盘状星系中，我们确定了377个红色物体，并使用几个有代表性的例子来描述它们的属性和起源。模拟的红色螺旋被证明是典型的气体非常贫乏，具有非常低的SFR，更富含金属，并且具有比其余盘更大的恒星质量。只有大约13%的红色螺旋遭受了强烈的质量损失，因此可能是由于环境淬火的冲压压力和潮汐剥离的气体，或类似的过程。大多数红盘可能是被来自活动星系核（AGN）的反馈所熄灭的。这一结论得到了较高的黑洞质量和较低的吸积率的红色磁盘，以及更大的总AGN反馈能量注入到周围的气体中的动力学反馈模式在IllustrisTNG模拟。气体损失的时间尺度与活动星系核淬灭星系的黑洞生长和环境淬灭星系的暗物质损失相关。红色螺旋更有可能拥有条状物，并且它们的条状物比其余圆盘中的条状物更强，这可能是气体损失的影响，而不是淬灭的原因。
2022-09-23 astro-ph.GA
Multiple phase spirals suggest multiple origins in Gaia DR3
{ \it Gaia}数据发布2（DR 2）显示，银河系包含偏离平衡的重要迹象，其形式为太阳附近恒星相空间密度的不对称特征。一个这样的特征是$z$ - $v_z$相位螺旋，其被解释为盘对垂直于盘平面的扰动的影响的响应，该扰动可以是外部的（例如，卫星）或内部（例如，杆或旋臂）。在这项工作中，我们使用{ \it盖亚} DR 3解剖的相位螺旋划分成具有类似的方位角行动，$J_ϕ$，和共轭角，$θ_ϕ$，它选择在类似的轨道和类似的轨道相位，从而在过去经历了类似的扰动的本地数据集。这些划分使我们能够探索比调查区域更大的银河系圆盘区域。这种分离提高了$z$ - $v_z$相位螺旋的清晰度，并暴露了其在不同作用角组中的形态变化。特别是，我们发现了一个过渡到两个武装的“呼吸螺旋”在银河系内部。我们的结论是，本地数据包含的签名，而不是一个，但多个扰动的前景，使用其独特的属性来推断的属性的相互作用，导致他们。
2022-07-27 astro-ph.GA
The moving groups as the origin of the vertical phase space spiral
使用盖亚数据发布2（DR 2），我们分析了太阳附近恒星在完整的3D位置-速度空间中的分布。我们没有发现在盘的垂直方向上不完全相混合的证据，这可能是由一些外部事件引起的。我们发现，垂直相空间螺旋$Z$ - $V_z$是由著名的移动集团（MG），主要是由后发座-贝伦尼斯，昴宿星-毕宿星和天狼星，当统计特性（平均值，中位数，或模式）的方位角速度$V_φ$被用来分析在垂直位置-速度平面的分布。这一结果不引起外部扰动，是独立的内部动力机制，起源的MG。我们的结论抵消了目前的论点，有利于短寿命（3亿至9亿年）的太阳附近的结构。首先，他们支持一个更长的形成时间尺度（约几个陀螺仪）的MG的假设。
2019-03-20 astro-ph.GA
Investigating the Origins of Spiral Structure in Disk Galaxies through a Multiwavelength Study
螺旋结构的密度波理论提出，恒星的形成发生在一个密度较高的螺旋形区域内或附近，该区域以固定的模式速度在银河系盘内刚性旋转。在这个理论的大多数解释中，新生的恒星在进入视野时会向这个位置的下游移动，形成一个下游螺旋，这个螺旋比密度波本身的螺旋更紧，螺旋角更小。与之对立的理论，包括将螺旋臂视为本质上是瞬态结构的理论，可能要求螺旋角不应取决于波长。我们在与恒星形成或非常年轻的恒星相关的几个波长（8.0 μm，H-α线和远紫外151 nm）测量了大样本星系的俯仰角，并表明它们都具有相同的俯仰角，这比在光学和近红外波长测量的相同星系的俯仰角大。我们在B波段和3.6 μm处的测量结果表明，螺旋线明显比恒星形成波长更紧。此外，我们在u波段进行了测量，它似乎落在这两个极端之间。因此，我们的研究结果是一致的恒星形成区域下游的增强恒星光的区域。
2019-07-16 astro-ph.GA
Galactic Center Mini-spiral by ALMA - Possible Origin of the Central Cluster
我们提出了连续图像的“银河系中心迷你螺旋”的100，250和340 GHz频段的分析Cy.0从阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）档案获得的数据。相当好的紫外线数据覆盖率和“自校准”方法使我们有机会在250和340 GHz频段的合成图中获得超过2x10^4的动态范围。特别是340 GHz频段的图像具有亚毫米波中前所未有的高动态范围。在100 GHz频段，角分辨率达到1.57“× 1.33”;在250 GHz频段，角分辨率达到0.63“× 0.53”;在340 GHz频段，角分辨率达到0.44“× 0.38”。连续图像清楚地描绘了“迷你螺旋”，这是Sgr A* 附近的电离气流。我们发现尘埃辐射峰与小螺旋北臂的OB/WR星有密切的相关性。由clumpfind算法识别的粉芯的核心质量函数在高质量侧将遵循平坦幂律dN/dM=aM^-1.5+/-0.4。这些支持了恒星形成云已经落入紧邻中央星团起源的人马座A* 的假设。
2016-03-03 astro-ph.GA
A primordial origin for molecular oxygen in comets: A chemical kinetics study of the formation and survival of O$_2$ ice from clouds to disks
分子氧已被证实是彗星物质O $_2$ /H $_2$ O $\sim 4$ %中第四丰富的分子，并被认为具有原始性质，即，来自形成太阳系的星际云。然而，众所周知，星际O $_2$气体很难被探测到，并且只在类太阳系统的一种潜在前体中被观察到。在这里，O $_2$在彗星的化学和物理起源进行了调查，使用先进的天体化学模型。三个起源被认为是：i）在暗云，ii）在形成原恒星盘，和iii）在光度爆发盘。暗云模型表明，在彗星67 P/C-G中观测到的O $_2$和相关物种丰度的再现需要高总密度促进的低H/O比（$\geq 10^5$ cm $^{-3}$），以及中等宇宙射线电离率（$\leq 10^{-16}$ s $^{-1}$）而温度为20 K，略高于在乌云中发现的典型温度，还增强O $_2$的产生。盘模型表明O $_2$只能在中间盘层的气相中形成，不能解释彗星67 P/C-G中O $_2$与H $_2$ O的强相关性以及其他挥发物与H $_2$ O的弱相关性。然而，原始的O $_2$冰可以在进入彗星形成区域的圆盘中幸存下来。总的来说，这些模型支持彗星中O $_2$的暗云（或“原始”）起源，尽管暗云比通常认为的太阳系祖先更温暖和密集。
2016-08-25 astro-ph.GA
Heavy elements unveil the non primordial origin of the giant HI ring in Leo
狮子座环是本宇宙中已知的最大的河外中性云，其起源和命运在发现38年后仍有争议。它的存在也可以归因于残留的原始气体，其中含有一些低水平的金属污染，而不是在星系-星系相遇期间剥离的富集气体。利用VLT上的MUSE（Multi Unit Spectroscopic Explorer）探测器，我们对狮子座环中的3个HI团簇进行了光学积分场谱研究，首次探测到环中的电离氢，并确定了4个由大质量恒星提供能量的星云区。这些星云显示了几条金属线（[OIII]，[NII]，[SII]），这些金属线允许可靠的测量金属丰度，发现接近或高于太阳值。考虑到弥散恒星对应物的微弱性，在观测到的重元素中，只有不到3%的重元素可能是在环的主体中局部产生的，而在朝向M96的HI团簇中产生的重元素不超过15%。这个推论，以及这些区域之间的化学同质性，令人信服地证明了环中的气体不是原始的，而是在星系盘中预先富集的，然后被潮汐力移除和塑造，形成了稀疏的恒星群。
2021-01-25 astro-ph.GA
Origin of the two-armed vertical phase-spiral in the inner Galactic disk
The University of Tokyo（东京大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Institute for Advanced Study, Princeton（普林斯顿高等研究院）
该研究解释Gaia发现的内盘双臂垂直相空间螺旋，提出周期性与随机扰动在垂直共振处共同作用，可形成稳定旋转而非依赖短寿命瞬态扰动的螺旋。
2025-10-15 astro-ph.GA
Exploring the origin of moving groups and diagonal ridges by simulations of stellar orbits and birthplaces
本文件是一系列的高潮之一，旨在促进对太阳邻域（SN）的运动学结构的理解，解释本地臂的起源，并与磁盘中的螺旋臂共振的移动群体。与模型的银河系的潜力，与太阳内的螺旋共转共振（CR），我们整合的2D轨道分布在出生地沿主旋臂，本地臂，并在轴对称盘的测试粒子。将由此得到的SN的U-V平面与盖亚DR 2提供的平面进行比较，证实了我们先前的结论，即后发座、昴星团和毕星团的运动群与CR有关，武仙座流是由大量高阶内部林德布拉德共振形成的。运动学结构是由恒星轨道在~ 1 Gyr的时间跨度内被螺旋共振捕获而产生的，这表明螺旋结构的长寿性质，并挑战了最近的论点，这些论点支持起源于银河系盘中不完全相混合的短寿命结构。作为一个副产品，我们的模拟提供了一些洞察恒星的诞生地，目前位于SN;主要运动星群和武仙座星流中的大多数恒星可能都诞生在本旋臂中，而天狼星群的恒星可能起源于人马座的外段，我们还提出了螺旋共振的动力学起源的对角线脊在银河系的旋转速度分布。
2019-11-20 astro-ph.GA
Morphological diversity of spiral galaxies originating in the cold gas inflow from cosmic webs
旋涡星系包括三个主要的结构组成部分：薄盘，厚盘和中央隆起。已知这些成分的相对优势与星系的总质量相关，并产生了螺旋星系的显着形态多样性。虽然有许多关于个别组件的形成场景，没有统一的理论存在，解释这种系统的变化。冷流假说预测，当星系的质量低于某个阈值时，星系通过从宇宙网中吸积冷气体（冷吸积）而成长，而在高质量状态下，进入暗物质晕的气体首先被冲击波加热到高温，然后在冷却时吸积到正在形成的星系中，并发出辐射（冷却流）。这一假说还预言，高红移的大质量星系具有混合吸积结构，其中冷流入气体的细丝穿透周围的热气体。在银河系的情况下，以前的研究表明，冷吸积在早期形成了厚盘，冷却流在后期形成了薄盘。在这里，我们报告说，扩展这一想法，以各种质量的星系，并将混合吸积与形成的凸起再现了所观察到的质量依赖的结构的螺旋星系：即，更大质量的星系有较低的厚盘质量分数和较高的凸起质量分数。提出的方案预测，厚盘的年龄更大，比薄盘的铁含量更少，这是在银河系（MW）和其他螺旋星系中观察到的趋势。
2019-05-22 astro-ph.GA
The origin of the structure of large-scale magnetic fields in disc galaxies
在螺旋盘星系中观测到的大尺度磁场通常被认为是盘平面中发电机作用的结果。然而，法拉第去极化沿任何视线朝向银道面的重要性日益增加，这表明最强的偏振信号可能来自银道面上方（~0.3-1 kpc），来自温暖的星际介质（WIM）/晕界面附近。我们提出（另见Henriksen & Irwin 2016），观察到的螺旋场（偏振模式）是由垂直切变对初始极向场的作用引起的。我们表明，这个简单的模型占主要观察到的大尺度领域的属性。我们推测，目前的光学螺旋结构模型可能会产生所观察到的臂/臂间螺旋偏振模式。
2018-03-05 astro-ph.GA
The dynamical origin of the Local arm and the Sun's trapped orbit
银河系的本旋臂是太阳附近的一个短螺旋特征，其存在已被人们知道了几十年，最近人们用不同的示踪剂详细观察到了它。许多努力致力于阐述关于银河系主旋臂起源的合理假设;然而，到目前为止，还没有提出本旋臂起源的具体机制。在这里，我们解释，第一次，作为一个结果的本地臂的螺旋共转共振，其中陷阱臂示踪剂和太阳init. We表明，大多数的脉泽源属于本地臂，连同太阳，共转共振内的演变，从来没有交叉的主旋臂，而是在它们之间的区域振荡。太阳的这种特殊行为可能会对我们理解恒星的局部运动学、银河系宜居带和太阳系演化产生许多影响。
2017-05-11 astro-ph.GA
A unified scenario for the origin of spiral and elliptical galaxy structural scaling laws
椭圆星系（E）和螺旋星系（S）遵循紧密但不同的标度定律，这些定律将它们的恒星质量、半径和特征速度联系起来。例如，质量和速度在螺旋中紧密地缩放，几乎不依赖于星系半径（“塔利-费舍尔关系”; TFR）。另一方面，椭圆星系似乎在尺寸-质量-速度空间（“基本平面”; FP）中跟踪二维表面。多年来，许多研究试图理解这些经验关系，通常是在维里定理的E星系和螺旋的暗物质晕的标度关系方面的变化。我们使用Lambda冷暗物质（LCDM）宇宙流体动力学模拟表明，椭圆和螺旋的标度关系出现的结果（i）一个紧密的星系质量暗晕质量关系和（ii）冷暗物质晕的自相似质量配置文件。在这种解释中，具有给定恒星质量的E和S星系居住在类似质量的晕中，它们不同的标度律是由它们的发光半径内封闭的暗物质的不同数量造成的。这个方案提出了一个新的星系距离指标，适用于所有形态的星系，并为长期存在的难题提供了简单直观的解释，例如为什么TFR与表面亮度无关，或者是什么导致了FP的“倾斜”。我们的结果为LCDM在强非线性区域的预测提供了有力的支持，同时也为进一步改进星系形成的宇宙学模拟提供了指导。
2021-03-03 astro-ph.GA
GMC Origins and Turbulent Motions in Spiral and Dwarf Galaxies
CO云在高压环境中可能是非自引力的，而大多数在低金属丰度和环境压力下应该是强烈的自引力。在富含HI的LMC中，GMC的形成和破坏通常应包括分子的形成和破坏。在富含CO的M51中，GMC通过聚结生长。银河系介于这两种情况之间。在所有情况下，大的云是由气体的吸积形成的，而较小的云则与分子的存在无关。银河系中的GMC类似于其他星系中的尘埃带和马刺。维里参数α通常随云量的增加而单调减小，这意味着湍流形成了小尺度结构。从太阳质量以下到环境金斯质量（10^7 Msun）的云复合体中，都应该存在α值递减的序列层次。
2013-09-12 astro-ph.GA
Abundance gradients in low surface brightness spirals: clues on the origin of common gradients in galactic discs
我们获得了10个晚型低表面亮度星系（LSBG）的141个HII区的光谱。从星云发射线获得的化学丰度的分析表明，金属丰度梯度是LSBGs的一个共同特征，与以前关于这类星系中没有这种梯度的说法相反。平均斜率，当表示在单位的等照度线半径，被发现是显着较浅的星系相比，高表面亮度。这一结果可以归因于减少的表面亮度范围内测量其光盘，当结合一个通用的表面质量密度金属丰度的关系。用类似的论点，我们解释了在高表面亮度星系（HSBG）盘中观察到的常见丰度梯度及其近似色散。这一结论得到了加强，我们的结果，LSBG共享相同的共同丰度梯度与HSBG，当斜率表示的指数盘尺度长度。
2015-09-24 astro-ph.GA
The origin of type-I profiles in cluster lenticulars: An interplay between ram pressure stripping and tidally-induced spiral migration
用$N$ -body+SPH方法模拟星系团的径向密度分布。当孤立演化时，星系形成II型（下弯）轮廓。在星系团中，轮廓的演化取决于星系达到的最小星系团中心半径，这控制了冲压压力剥离的程度。如果星系降到维里半径的$\sim 50\%$，那么轮廓仍然是II型，但如果星系降到维里半径的$\sim 20\%$，破裂减弱，轮廓变得更像I型。与孤立星系相比，星系团模拟中的速度色散仅略有增加;因此，随机运动不能对重新分配物质造成足够的影响，从而导致轮廓类型的变化。相反，我们发现，径向迁移驱动的潮汐诱导的螺旋和由外向内淬火的恒星形成由于冲压压力剥离的共同作用改变了密度分布。结果表明，该模型预测的I型星团的年龄剖面是平坦的，这是可以观测检验的。%
2016-10-13 astro-ph.GA
On the Origin of High-Altitude Open Clusters in the Milky Way
我们对棒臂和旋臂对银河系中疏散星团模拟轨道的影响进行了动力学研究。具体来说，这项工作致力于银河系中令人费解的高海拔疏散星团的存在。为了这个目的，我们采用了一个非常详细的观测动机的潜在的银河系模型和一套仔细的初始条件，代表新诞生的疏散星团在薄盘。我们发现，旋臂能够将很大比例的疏散星团（约占我们模拟中所用总数的六分之一，取决于旋臂的结构参数）提升到银河平面以上超过200 pc的高度，产生一个朝向银河系中心的隆起状结构。与预期的相反，螺旋臂在数量和高度上对团簇产生的垂直影响都比棒大得多;这是由于与棒相比，螺旋臂上的质量更集中。当一个酒吧和螺旋臂包括在内，螺旋臂仍然能够提高一个重要的百分比的模拟疏散星团通过混沌扩散（从所得的高z轨道的分类分析测试），但酒吧似乎限制他们，减少约2倍的海拔以上的平面。
2016-01-11 astro-ph.GA
On the origin of red spirals: Does assembly bias play a role?
在星系形成和演化的标准图像中，红色螺旋的形成是一个令人困惑的问题。大多数研究将红色螺旋的颜色归因于不同的环境效应。我们分析了SDSS中的一个有限体积的样本，研究了小尺度和大尺度环境对旋涡星系颜色的作用。我们比较了红色和蓝色螺旋的恒星形成率、恒星年龄和恒星质量分布，发现它们之间在$99.9\%$置信水平上存在统计学上的显著差异。红色螺旋比蓝色螺旋占据更密集的区域，这解释了它们物理性质的一些差异。然而，这些差异在所有类型的环境中都存在，这表明仅凭局部密度不足以解释红色螺旋的起源。使用信息理论的框架，我们发现一个小的，但非零的相互信息之间的颜色的螺旋星系和他们的大规模的环境是统计上显着的（$99.9\%$置信水平）在整个长度尺度探测。旋涡星系的颜色和大尺度环境之间的这种相关性可能来自于集合偏差。因此，当地的环境和组装偏见可能在形成红色螺旋中发挥重要作用。螺旋星系可能在所有类型的环境中有不同的组装历史。我们提出了一个图片的差异，在组装历史可能会产生不同的冷气含量的螺旋星系。这种差异会使一些螺旋更容易淬灭。在所有环境中，具有高冷气含量的螺旋可以延迟淬灭并保持蓝色，而具有低冷气分数的螺旋将容易淬灭并变成红色。
2022-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshift Horizon for the Origins Space Telescope from Primordial Dust Emission
我们探讨了探测第一个星系与下一代起源太空望远镜（OST）的可能性，通过应用原始尘埃排放的分析模型。通过分析源密度与红移的函数关系，并考虑起源巡天光谱仪的深场曝光，我们估计，对于尘埃-金属比高于典型原始星系预期值的系统，探测单个源的红移视界将在z~7以上。另一方面，如果可以克服混淆限制，远红外成像仪和偏振仪将能够检测z>7的更典型的微弱系统。考虑到所得结果与原始尘埃性质的相关性，我们得出结论，OST可以为早期宇宙星际间介质的性质提供重要线索。
2020-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unraveling the origin of magnetic fields in galaxies
尽管它们无处不在，但关于银河系和宇宙磁场还有许多悬而未决的问题。具体来说，目前的观测限制不能排除在星系中观测到的磁场是在早期宇宙中产生的还是具有天体物理性质的。出于这个动机，我们使用我们的磁示踪剂算法来调查是否原始磁场的签名坚持在整个宇宙时间的星系。我们模拟了一个银河系的星系在四种情况下：磁化仅由原始磁场，磁化只由SN注入的磁场，和两个组合的原始+ SN磁化的情况。我们发现，一旦原始磁场与共动强度$B_0 >10^{-12}$ G被认为是，他们仍然是星系磁化的主要来源。我们的磁性示踪剂显示，即使结合星系的磁化源，当原始磁场很强时，它们也会在模拟星系的温暖贫金属阶段产生大规模的磁场。在这种情况下，环星系和星系间的介质可以用来探测$B_0$，而不会受到星系中产生的磁场的污染。此外，无论磁场是原始或天体物理学来源，可以推断通过研究当地的气体金属丰度。因此，我们预测，未来最先进的星系磁场观测设施将有可能解开我们宇宙的天体物理和原始磁成分。
2021-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tidal origin of spiral arms in galaxies orbiting a cluster
在盘状星系中形成宏伟设计的旋臂的一个场景涉及它们与卫星或另一个星系的相互作用。在这里，我们考虑另一种可能性，扰动是由于潜在的星系团。利用$N$体模拟方法研究了一个围绕室女座星系团旋转的类银河星系中旋臂的形成和演化。该星系被放置在几个不同大小但相似偏心率的轨道上，其演化为10 Gyr。潮汐诱导的，双臂，近似对数的螺旋结构形成的每一个在近心通道。旋臂随着时间的推移而消散和卷起，在下一个近心点通道再次被触发。我们通过分析俯仰角和臂强度的时间演变来确认这种瞬态和经常性的武器。我们发现，最强的手臂是在最紧的轨道上形成的，但他们很快就结束了，并受到另一个近心通道的干扰。我们更详细地分析了最长轨道上的臂，它们慢慢地结束，并存活了最长的时间。对旋臂的速度分布的测量表明它们是运动学密度波。我们试图通过选择室女星系团中的大设计螺旋星系与观测进行比较。在这些例子中，我们发现了9个例子，它们没有最近互动的迹象，也没有同伴的存在。对于其中三个，我们提出了密切的结构类似物在我们模拟的螺旋星系。
2016-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Origin of the Sloshing Spiral in the Abell 2107 Galaxy Cluster
Yıldız Technical University（伊斯坦布尔技术大学）
研究阿贝尔2107星系团中晃动螺旋的起源，通过钱德拉X射线天文台深度观测进行详细热力学分析，发现螺旋臂特征及相关冷锋，未找到扰动源对应物，为星系团动力学历史研究提供新见解并凸显深度X射线曝光的重要性。
2026-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-Perpetuating Spiral Arms in Disk Galaxies
星系螺旋结构的成因仍然不确定。撇开大双对称螺旋与他们自己的知名并发症，在这里，我们考虑的可能性，多臂螺旋功能起源于磁盘内的密度不均匀性轨道。使用高分辨率的N体模拟，我们遵循恒星的运动重力的影响下，并表明，质量浓度与巨大的分子云的性质类似，可以诱导发展的螺旋臂通过一个过程称为摆动放大。然而，与早期的工作不同，我们证明了磁盘的最终响应可以是高度非线性的，显着修改所产生的模式的形成和寿命。与预期相反的是，粗糙的螺旋结构至少在统计意义上可以在原始扰动影响消除后很长时间内存活下来。
2013-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining primordial black holes as a fraction of dark matter through accretion disk luminosity
在本文中，我们考虑的假设，即部分暗物质可以构成的原始黑洞（PBH）。为了验证这种可能性，我们计算了一个静态黑洞的观测性质，该静态黑洞嵌入在由PBH源构成的暗物质包层中。由于这样一个物理系统的几何形状的相应修改进行了研究，特别是在旋涡星系的吸积盘光度的重点。PBH的存在的影响进行了分析，通过修改磁盘光度和运动学量。因此，我们讨论了可能的限制PBH丰度的最新的理论界限。我们的研究结果表明，合适的PBH质量是$M_\text{PBH}\in[10^6,10^{12}]M_\odot$的PBH馏分$f_\text{PBH}\in[10^{-3},1]$。特别是，与预测的指数球密度分布的暗物质的比较表明，最佳匹配的配置实现$f_\text{PBH}=1$和$M_\text{PBH}=10^6 M_\odot$。与目前的知识原始黑洞物理的后果进行了讨论。
2023-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Axial Ratio of Edge-On Spiral Galaxies as a Test For Extended Bright Radio Halos
我们使用附近的边缘上的螺旋星系的表面亮度等高线图，以确定是否扩展明亮的无线电晕是常见的。特别是，我们测试了最近的模型的空间结构的漫射无线电连续的Subrahmanyan和Cowsik假定，所观察到的高纬度表面亮度的很大一部分来自一个扩展的星系晕的均匀发射率。在1500兆赫及以下的正常旋涡星系样本内的发射轮廓轴比的测量显示，没有证据表明这样一个明亮的，扩展的无线电晕。与附近的静止螺旋星系相比，银河系是非典型的，或者观察到的大部分高纬度辐射并不来自这种类型的扩展晕。
2015-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnetic Spirals in Accretion Flows Originated from Misaligned Magnetic Field
自转与磁场的不重合被认为是云核坍缩过程中磁制动效应减弱的物理机制之一。然而，其基本要素知之甚少。因此，我们对所涉及的物理学进行了更详细的分析。我们分析现有的模拟数据来测量系统的扭矩，质量吸积率和Toomre Q参数。我们还研究了系统中存在的冲击。虽然平流扭矩一般是最强的，我们发现，磁和重力扭矩可以发挥重要作用，在如何在磁盘形成过程中的角动量转移。磁转矩可以塑造吸积流，产生与磁场对齐的双臂磁化流入螺旋。我们发现证据的吸积冲击，是根据系统的螺旋结构对齐。在这项工作中探索的双极扩散的列入已显示出轻微的影响，在小规模的结构，但不是在主要形态。我们讨论潜在的候选系统，其中一些现象可能存在。
2022-01-22 astro-ph.GA astro-ph.SR
Origin and dynamics of the Primordial Magnetic field in a parity violating plasma
在本论文中，我们研究了早期宇宙中磁场的产生和演化。我们研究了在存在手征对称性和引力异常的情况下磁场的产生。我们使用了修正的动力学理论的Berry曲率和推导出的表达式的磁和涡的电导率。我们还证明了存在两种尺度：动力尺度和粘性尺度，这是重要的结果之一。在论文的后半部分，我们讨论了二阶粘性效应对磁场模式的影响。
2017-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Chemical abundances from planetary nebulae in local spiral galaxies
虽然在本地螺旋星系的明亮行星状星云中观察到的化学物质比矮星中的对应物变化更少，但它们提供了新的见解。与原始丰度相比，它们的氦丰度通常富集不到50%。氮素丰度总是表现出一定程度的次生富集，但绝对富集并不极端。特别是，I型PNe是罕见的亮PNe中的本地螺旋。氧和氖的丰度是非常好的相关性，并遵循在恒星形成星系中观察到的这些丰度之间的关系，这意味着要么这些PNe的祖先恒星既不修改丰度实质上或他们修改两者以保持比例（理论上没有预测）。根据理论，这些结果意味着，在局部螺旋星系中，明亮PNe的祖先星的质量大约为$2\,\mathrm M_{\odot}$或更小。如果是这样，这些PNe的祖先星就有相当长的寿命，使我们能够利用它们来研究其宿主星系的近代历史，包括与邻居星系的引力相互作用。需要进一步研究的领域包括通过狭缝和光纤获得的光谱之间观察到的系统差异，分配给化学丰度的不确定性，包括电离校正因子的影响，以及产生PN光度函数的物理学。事实上，只要我们不了解最后一个星系是如何产生的，我们使用明亮的PNe作为探测器来了解其宿主星系演化的能力就仍然有限。
2015-09-28 astro-ph.GA astro-ph.SR
Thermochemical constraints on a primordial-origin of gas-rich debris disks
University of Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）；The University of Tokyo（东京大学）；Kyoto University（京都大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）
本研究通过热化学模拟检验富气碎屑盘的原初起源，发现贫尘埃弱宇宙射线模型可匹配CO、CI/CO及HCO+的观测约束，证实其化学可行性，仅CI发射区延展度存在张力。
2026-08-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Shocks, cooling and the origin of star formation rates in spiral galaxies
理解恒星形成是有问题的，因为它起源于星系的大尺度动力学，但发生在单个恒星形成事件的小尺度上。本文提出了第一个数值模拟，以解决恒星形成过程的亚秒差距尺度，同时也遵循银河系尺度上的星际介质（ISM）的动力学。在这些模型中，温暖的低密度ISM气体流入螺旋臂，在那里轨道拥挤产生致密云的激波形成，由它们的外部压力暂时保持在一起。冷却使气体被压缩到足够高的密度，使局部区域在自身重力下坍塌并形成恒星。恒星形成速率与气体的局域面密度呈Schmidt-Kennicutt型SFR ~ SFR_{gas}^{1.4}关系，而与冷的致密气体呈线性关系。冷却是恒星形成的主要驱动力，恒星形成的速率决定了引力坍缩所需的冷气量。在模拟中发现的恒星形成率相对于河外值被抵消到更高的值，这意味着可能需要不断减少，例如来自反馈或磁场。有趣的是，螺旋或其他会聚激波以及伴随的热不稳定性似乎可以解释恒星形成是如何触发的，产生分子云的物理条件，并解释为什么恒星形成率与星系的气体性质密切相关。
2013-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
How primordial magnetic fields shrink galaxies
作为星际介质能量收支的主要贡献者之一，磁场自然在塑造星系演化中发挥作用。银河系的磁场可以起源于强大的原始磁场，只要这些磁场保持在当前观测的上限之下。为了了解这样的磁场将如何影响星系的全球形态和动力学特性，我们使用一套高分辨率的约束运输磁流体动力学宇宙学变焦模拟，我们改变初始磁场强度和配置以及处方恒星反馈。我们发现，强大的原始磁场延迟了恒星形成的开始，耗尽了星系的旋转支持，减少了星系盘的径向尺寸，并向中心驱动了更多的气体。这也反映在模拟UVJ观测中，即星系光剖面浓度的增加。我们探讨了这种角动量减少背后的可能机制，重点是磁制动。最后，注意到原始磁场的影响被放大的恒星反馈的存在下，我们简要地讨论了我们测量的变化是否也将预期为银河系磁场的非原始起源。
2020-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Open Cluster Origin for Most Solar-Type Binaries in the Solar Neighborhood and Implications for Primordial Planet Stability
Northwestern University（西北大学）；The University of Alabama（阿拉巴马大学）
本研究利用盖亚数据与N体模拟，发现至少53%的太阳型场双星起源于开放星团，并量化了动力学过程对双星系统行星稳定性的影响。
2026-09-22 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
