Importance of Initial Condition on Bar Secular Evolution: Role of Halo Angular Momentum Distribution Discontinuity
本研究通过N体模拟发现，暗物质晕角动量分布的不连续性显著影响银河系型星系中棒状结构的长期演化，连续分布增强棒强度，不连续分布减弱棒强度。
2024-06-24 astro-ph.GA
Secular dynamics of binaries in stellar clusters I: general formulation and dependence on cluster potential
稠密星团中双星系统的轨道演化对于蓝离散星的起源、致密天体合并的起源、毫秒双星等都有重要意义.本文研究了由轴对称星团（球状、核状等）的光滑潮汐场驱动的双星系统轨道根数长期演化的一般问题.双星的轨道。我们推导出一个长期的哈密顿量（平均在两个内开普勒轨道的二进制和集群内的外轨道）有效的四极为了一个任意的集群潜力，并探讨其特点。这个双重平均的“潮汐”哈密顿量只依赖于两个参数，它们完全吸收了背景星系团势和双星轨道的信息：一个维度参数$A$设定了长期时间尺度，一个无量纲参数$Γ$决定了双星内部轨道演化的相图。我们研究的依赖$A$和$Γ$对集群潜力（球形和轴对称）和集群内的二进制轨道。我们的理论再现了已知的长期结果-如Lidov-Kozai演化和银河潮汐对奥尔特云彗星的影响-在适当的范围内，但更普遍。它提供了一个通用的框架，了解各种类型的双星的动力学演化驱动的光滑潮汐场的任何轴对称的潜力。在一篇配套论文（Hamilton & Rafikov 2019 b）中，我们详细探索了由此产生的轨道动力学。
2019-08-16 astro-ph.GA
N-Body Simulations of Collective Effects in Spiral and Barred Galaxies
我们提出了引力N体模拟的长期形态演化的盘星系的密度波模式。特别是，我们解决的要求集体效应的地方选择的模拟参数，并表明，使用一个大的重力软化参数的常见做法是负责失败的过去的模拟正确模拟星系的长期演化过程，即使对于那些模拟的基本状态的选择允许出现一个不稳定的模式，一个先决条件，以获得协调的径向质量流模式所需的长期演变的星系沿哈勃序列。我们还表明，在我们改进的模拟中测得的长期演化率与最近先进的星系动力驱动长期演化理论预测的相应速率在令人印象深刻的程度上一致。目前工作的结果，除了对星系的宇宙学演化有直接影响外，也揭示了不可逆性如何从名义上可逆的物理系统中出现的一般问题。
2016-09-15 astro-ph.GA
The secular evolution of a uniform density star cluster immersed in a compressible galactic tidal field
有核的星团在星系中心很常见。我们认为它们的祖先可能是在别处形成的球状星团，迁移到现在的位置附近并聚集在一起。这种情况的主要挑战是球状星团是否能承受其宿主星系的潮汐场。我们的分析表明，提供的质量密度分布的背景潜力是相对较浅的，在一些星系与相对平坦的表面亮度轮廓，潮汐场附近的星系中心可能会被证明能够压缩，而不是破坏一个球状星团在距离中心远小于传统定义的“潮汐破坏半径”，$r_t$。要做到这一点，我们采用了以前构建的形式主义，并考虑长期演化的星团具有均匀的质量密度分布。在银河系中心恒星质量密度趋于均匀分布的条件下，我们解析地求解了久期方程。我们的模型表明，一个星团可以旅行到远小于$r_t$的距离而不受干扰，从而可能有助于核团的形成。然而，需要适当的数值N体模拟来证实我们的分析结果。
2020-09-28 astro-ph.GA
Secular evolution of Milky Way-type galaxies
像银河系这样的盘状星系的内部演化是由非轴对称（棒）和物质的隐含角动量转移驱动的;重子本质上是向内驱动的，以建立一个更集中的盘。这种质量集中可能会导致二次棒的解耦，因为轨道进动频率会大大增强。垂直共振与酒吧将形成一个盒子/花生隆起在陀螺时间尺度。由于重力力矩的气体流动可以导致年轻的核盘形成恒星，这可以通过速度色散的sigma下降来揭示。这些气体流受到反馈的调节，产生了超大质量黑洞的间歇性吸积，以及活动星系核活动的周期。由于核恒星形成的喷泉效应可能导致倾斜的，甚至极性的核盘。
2017-07-27 astro-ph.GA
Secular evolution and pseudo-bulges
在长期进化中，通过垂直共振，棒可以产生伪凸起。从z=1开始，凸起和伪凸起的质量增加了一倍。在z=0时，无膨胀星系的频率很难解释，特别是因为在高z时的cluerous星系应该在所有星系中产生经典的膨胀。这个问题在修正的重力模型中得到了解决。星系盘中的棒和螺旋，产生引力力矩，将气体驱动到中心，并为中心恒星的形成和核活动提供燃料。在0.1- 1 kpc尺度下，引力矩的观测表明，只有大约三分之一的塞弗特星系经历了分子流入和中心加油，而在大多数情况下，气体停滞在共振环中。在10- 20 pc尺度下，一些星系已经清楚地揭示了活动星系核由于受黑洞势影响的核拖尾螺旋而被燃料化。由于ALMA和高达80 mas的角分辨率，有可能到达中心黑洞（BH）的影响区，发现分子环面，与星系不对齐的环绕核盘，并且BH质量可以更直接地从运动学推导出来。
2019-08-08 astro-ph.GA
A close look at secular evolution: Boxy/peanut bulges reduce gas inflow to the central kiloparsec
在这封信中，我们调查的影响boxy/花生（b/p）的隆起棒诱导的气体流入中央千秒差距，这起着至关重要的作用，盘星系的演化。我们进行流体动力学气体响应模拟在现实的棒星系的潜力，包括或不B/P凸起的几何形状，调查在不同的模型中诱导的气体流入量。我们发现，B/P凸起可以减少气体流入率的中央千秒差距超过一个数量级，这导致在中心区域的可用气体量的减少。我们还研究了这些结果的暗物质晕浓度的影响，并发现，最大的光盘，b/p凸起的气体流入的影响仍然显着。由于b/p凸起的存在，到达中心区域的气体量减少，可能会对盘状（伪）凸起的形成、核恒星的形成和反馈量、活动星系核活动的燃料库以及星系的整体长期演化产生重大影响。
2016-06-14 astro-ph.GA
Pseudo bulges in galaxy groups: the role of environment in secular evolution
我们研究的流量有限的样本$\sim$ 5000 SDSS星系的包含伪隆起的星系的分数对环境的依赖性。我们已经分为经典的和伪的凸起类别的基础上，他们的位置在科门迪图。赝凸起被认为是由内部过程形成的，是星系长期演化的结果。我们试图理解长期进化对环境和形态的依赖。根据星系群成员的不同，将盘状+球星系样本分为三类：星系群中的中心星系、卫星星系和孤立的场星系，我们发现，卫星星系和场星系的赝球比例几乎相等。中心星系中的假核球宿主所占比例几乎是伴星系和场星系中假核球所占比例的一半。当只有星系被认为是螺旋或S0时，这种趋势也是有效的。使用投影的第五近邻密度作为局部环境的度量，我们寻找伪凸起分数对环境密度的依赖性。伴星系和场星系的赝球分数对环境的依赖性很弱或没有。然而，部分的伪隆起主办的中央星系减少，增加当地的环境密度。我们没有发现赝球光度对环境的依赖性。我们的研究结果表明，区分凸起类型的过程是环境的函数，而负责形成伪凸起的过程似乎是独立的环境。
2017-01-26 astro-ph.GA
Lost in secular evolution: the case of a low mass classical bulge
盘星系中经典核球的存在对星系的聚集历史有重要的线索。发现非常低质量的经典凸起的观测证据，特别是在棒星系，包括我们的银河系，是一个具有挑战性的任务，酒吧驱动的长期演化可能会带来显着的动力学变化，这些凸起的恒星盘。使用高分辨率的N体模拟，我们表明，如果一个冷的恒星盘组装在一个非旋转的低质量的经典凸起，磁盘迅速增长一个强大的酒吧在几个旋转的时间尺度。随后，棒驱动的长期过程将初始的经典球核转变为一个扁平的旋转恒星系统，其中心部分也生长出与盘棒同步旋转的棒状成分。在此期间，通过盘杆的屈曲失稳形成了一个方形/花生状（以下简称B/P）凸起，该B/P凸起的垂直范围略高于经典凸起，它包含了整个经典凸起。由此产生的复合凸起似乎是光度和运动学相同的B/P凸起没有任何明显的签名的经典组件。我们的分析表明，在本地宇宙中的许多棒星系可能隐藏着这种低质量的经典凸起。我们认为，恒星星族和化学动力学分析可能需要建立这样的低质量的经典隆起的证据。
2015-05-26 astro-ph.GA
Secular dynamics of binaries in stellar clusters -- III. Doubly-averaged dynamics in the presence of general relativistic precession
双星系统在潮汐势驱动下的长期演化是一个经典的天体物理问题。潮汐扰动可能是由于外部的点质量引起的，如Lidov-Kozai（LK）的等级三重星系理论，或者是由于双星所在的扩展恒星系统（例如星系或球状星团）。对于许多应用，广义相对论（GR）拱点进动是很重要的，并已在一些LK计算占。在这里，我们概括和扩展这些研究，详细探讨GR岁差（四极水平）潮汐演变的二进制轨道在任意轴对称的潜力（其中包括LK理论作为一个特例）的影响。我们研究（双平均）轨道动力学的任意强度的GR和二进制的初始条件，并发现全新的相空间形态的二进制轨道演化的重要影响。我们还探讨了GR岁差如何影响长期演化的二进制轨道要素时，达到高偏心率（$e\to 1$），并描绘了几个不同的动力学制度。我们的结果适用于各种天体物理系统。特别是，它们可以用来理解（集群）潮汐驱动的紧凑物体合并的高偏心率行为-即LIGO/室女座引力波源-GR效应是至关重要的。
2021-05-19 astro-ph.GA
Understanding the secular evolution of NGC 628 using UVIT
长期和环境效应在调节恒星形成速率和星系演化中起着重要作用。由于紫外线通量是星系中恒星形成的直接示踪剂，ASTROSAT卫星上的紫外线成像望远镜使我们能够以其出色的空间分辨率来描述星系中恒星形成区的特征。在本研究中，我们主要研究了本地宇宙中的一个旋涡星系NGC628的长期演化。我们利用UVIT的分辨率来分辨NGC 628中高达$\sim$ 63 pc的恒星形成区的识别和表征。我们确定了300个恒星形成区域的UVIT FUV图像的NGC628使用ProFound和识别的区域的特点是使用Starburst99模型。整个星系中恒星形成区域的年龄和质量分布支持了圆盘由内向外的生长。我们发现NGC 628的两个臂之间的恒星形成性质没有显著差异。我们还量化了不同年龄的恒星形成区的方位角偏移。由于我们没有发现年龄梯度，我们认为螺旋密度波可能不是NGC 628螺旋臂的可能形成方案。在星系盘中存在的前灯云被发现具有最高的恒星形成率密度（$0.23 M_{\odot} yr^{-1} kpc^{-2}$），与螺旋臂和星系其余部分的其他恒星形成区域相比。
2022-08-11 astro-ph.GA
Chaotic mixing and the secular evolution of triaxial cuspy galaxy models built with Schwarzschild's method
我们使用N体模拟和积分固定的潜力，探索稳定性和长期的长期演化的自洽，平衡，非旋转，三轴球状星系模型。更具体地说，我们考虑Dehnen模型与史瓦西方法。我们表明，短期稳定性取决于速度各向异性的程度（径向各向异性模型的径向轨道不稳定性的快速发展）。长期稳定性，另一方面，主要取决于潜在的性质，特别是，它是否承认一个相当大的分数强混沌轨道。我们表明，在一个弱密度尖点（伽马=1 Dehnen模型）的情况下，N体模型是非常稳定的，而强尖点（伽马=2）模型表现出大量的演变远离三轴性的形状，我们归因于轨道的混沌扩散的效果。这两种情况下的不同行为源于不同的相空间结构的潜力，在弱尖点的情况下，存在许多共振轨道家庭，阻碍混沌扩散。我们还发现，这是几乎不可能的影响这种演变的速度，通过改变的史瓦西模型中的混沌轨道的分数，这是解释的事实，即轨道的混沌性质不保存的N体演化。然而，在史瓦西模型中的参数确实会影响N体模型的稳定性，因此我们讨论如何建立一个“好”的史瓦西模型。
2012-01-03 astro-ph.GA
Secular evolution of galaxies and galaxy clusters in decaying dark matter cosmology
如果宇宙中的暗物质扇区是由亚稳粒子组成的，那么星系和星系团将经历从高红移到低红移的重大长期演化。我们表明，衰变的暗物质，与宇宙学的约束兼容的寿命，可以在观察到的圆盘星系的塔利-费舍尔关系的演变的起源，并减轻椭圆星系的大小演变的问题，同时符合目前的观测约束的气体部分的星系团。
2009-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
An Observational Estimate for the Mean Secular Evolution Rate in Spiral Galaxies
我们已经观测量化的影响，在磁盘星系的恒星由于恒星分布本身的引力扭矩，并探讨这些扭矩是否是有效的在哈勃时间内传输角动量。我们推导出瞬时扭矩地图的样本24个螺旋星系，恒星质量图的基础上，使用Zibetti，Rix和Charlot的像素质量-光估计。结合旋转速度的估计，质量图使我们能够确定不同半径的扭矩引起的瞬时角动量流，这是由样本中每个星系的整体恒星分布引起的。通过堆叠的样品，这有效地取代了时间平均的合奏平均，我们发现，由于恒星盘的扭矩的行为，以运输角动量向外超过大部分的磁盘（3磁盘尺度长度内）。在一个圆盘尺度长度范围内的系综平均引力矩的强度有一个~ 4 Gyr的时间尺度，用于角动量重新分布。这项研究是第一个观测确定的扭矩驱动的角动量流的强度的样本的螺旋星系的恒星，长期演化提供了一个重要的经验约束。（节略）
2010-06-03 astro-ph.GA
Kinematical Signatures of Disc Instabilities and Secular Evolution in the MUSE TIMER Survey
MUSE TIMER巡天获得了21个邻近大质量盘星系内$\sim6\times6$ kpc的高信号和高空间分辨率积分场光谱数据。这使得研究的恒星运动学的中心区域的大规模盘星系是前所未有的空间分辨率。我们证实了以前的预测，从数值和流体动力学模拟的酒吧和内部酒吧对恒星和气体运动学的影响，并确定盒/花生通过运动学签名在轻度和中度倾斜的星系，包括一个盒子/花生在一个面对内部酒吧。在20/21星系中，我们发现内盘，并表明它们的属性是完全一致的酒吧驱动的长期演化图片为他们的形成。此外，我们表明，这些内盘，在他们占主导地位的区域，更大的旋转支持比主星系盘，并讨论如何可以使用它们的恒星星族属性来估计在宇宙历史上的主酒吧形成。我们的研究结果与光度研究的背景下，星系的性质，我们表明，内盘被确定在图像分解的光度膨胀与指数分布（即，序列指数接近统一）。
2019-09-05 astro-ph.GA
Evidence of Bar-induced Secular Evolution in the Inner Regions of Stellar Discs in Galaxies: What Shapes Disc Galaxies?
我们提出的证据，酒吧诱导的长期演化的星系盘使用3.6 ${μm}$图像附近的星系从斯皮策巡天恒星结构在Galerkin（S4 G）。我们发现，在大质量星系（$M_{star}/M_{sun}> 10^{10}$），较长的酒吧往往居住在内盘具有较平坦的径向轮廓。这样的星系在棒半径内的棒周围的盘中显示出光的不足，并且通常显示出$Θ$形状的形态。我们量化了这种赤字，并发现在本研究中探索的所有星系（$10^{9}<M_{star}/M_{sun}< 10^{11}$），具有更强的酒吧（即更长和/或具有更高的酒吧/T）的星系显示出更明显的赤字。我们还研究了模拟快照，以确认和扩展Athanassoula和Misiriotis的结果，表明随着酒吧的发展，他们变得更长，而光盘中的光赤字变得更加明显。理论研究预测，随着棒星系的演化，棒星系会捕获其邻近的盘星，从而使棒星系更长、更强、更薄。因此，我们认为内盘中的光赤字是由棒产生的，从而参与塑造其宿主星系的质量分布。
2016-07-27 astro-ph.GA
Secular diffusion in discrete self-gravitating tepid discs II: accounting for swing amplification via the matrix method
本文利用以角作用量表示的非齐次Balescu-Lenard方程研究了由有限个粒子组成的无限薄的微温孤立星系盘的长期演化。为了模拟感应引力极化，采用了矩阵方法进行数值计算。特别注意考虑到相互共振轨道的潜在波动的放大和引起的摆动放大瞬变的展开。与${N-}$天体模拟的定量比较，产生了与粒子数量和圆盘自引力一致的标度：粒子越少，圆盘越冷，长期演化越快。长期演化是由共振驱动的，但不依赖于盘的初始相位。对于含有${Q \sim 1.5}$的Mestel盘，每颗恒星周围的偏振云会将其长期效应提高一千倍或更多，从而促进自诱导碰撞长期演化的动力学相关性。的位置和形状的诱导共振脊被发现是在非常好的协议与Balescu-Lenard方程的预测，它的规模与光盘的磁化率的平方。在天体物理学中，非齐次Balescu-Lenard方程可以描述巨大分子云在星系盘中的长期扩散，原行星盘中微行星的长期迁移和分离，甚至银河系中心恒星种群的长期演化。它可以被用来作为一个有价值的检查的准确性${N-}$身体积分在长期的时间尺度。
2015-07-24 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
The secular evolution of discrete quasi-Keplerian systems. I. Kinetic theory of stellar clusters near black holes
我们推导的动力学方程，描述了长期的演变的一个大的粒子轨道的一个占主导地位的大质量的物体，如恒星绑定到一个超大质量黑洞或原行星碎片盘环绕恒星。由于粒子在准开普勒势中运动，它们的轨道可以近似为椭圆，其方向在许多动力学时间内保持固定。动力学方程是通过简单地平均BBGKY方程的快速角，描述沿这些椭圆的运动。这个所谓的Balescu-Lenard方程自洽地描述了围绕中心物体的准开普勒轨道分布的长期演化：它模拟了它们相互共振相互作用引起的扩散和漂移。因此，它是描述共振弛豫长期效应的主方程。我们展示了它如何捕捉现象的质量分离和相对论史瓦西障碍最近发现的$N$体模拟。
2017-02-22 astro-ph.GA gr-qc
Dissecting galactic bulges in space and time I: the importance of early formation scenarios vs. secular evolution
通过坍缩、合并、长期过程或它们的相互作用形成隆起的细节仍然没有解决。为了开始回答这个问题并量化不同机制的重要性，我们使用Siding Spring天文台ANU 2.3米望远镜上的积分场光谱仪WiFeS的数据绘制了三个星系凸起的样本。它的高分辨率光栅（R=7000），使我们能够提出一个详细的运动学和恒星星族分析的内部结构与经典和新颖的技术。这些技术的比较要求反演算法的必要性，以了解复杂的子结构和单独的人口。我们使用线强度指数来获得SSP等效年龄和金属丰度。此外，我们使用全谱拟合方法，这里的代码STECKMAP，提取他们的恒星形成历史。高质量的数据使我们能够研究不同恒星星族（即年轻、中等和年老）的二维分布。我们可以根据这些年龄歧视的2D光和质量贡献来识别它们的优势种群。在所有被研究的星系凸起中，至少50%的恒星质量在10个Gyrs之前就已经存在，比目前模拟预测的要多。一个年轻的组成部分（年龄在1至8岁之间）也很突出，其目前的分布似乎更强烈地受到形态结构，特别是酒吧，比老的。这三个凸起的深入分析支持的概念，在他们的演变越来越复杂，很可能会发现在许多凸起结构，如果在这个层次的细节，这不能实现单独的合并，需要一个不可忽视的贡献长期的演变研究。
2014-11-11 astro-ph.GA
Rotation of classical bulges during secular evolution of barred galaxies
棒驱动的长期演化在改变盘星系的形态和运动学方面起着关键作用，导致快速旋转的方形/花生状凸起的形成。如果这些盘状星系也有一个先前存在的经典核球，那么长期演化将如何影响经典核球，以及观测性质。我们首先研究的酒吧和一个预先存在的非旋转的低质量的经典凸起，如可能存在于像银河系的星系的共同演化。它与N体模拟表明，在长期的演变过程中，这样的凸起可以获得显着的角动量发出的酒吧通过共振和随机轨道。因此，它变成了一个圆柱形旋转，各向异性和三轴物体，嵌入通过磁盘不稳定性形成的快速旋转的方形凸起中（Saha等人，2012）。复合的方形/花生状凸起也以圆柱形旋转。然后，我们表明，酒吧的增长只略有依赖于预先存在的经典凸起的旋转特性。对于最初旋转的小的经典凸起，由此产生的复合方形/花生状凸起中的圆柱旋转延伸到较低的高度（Saha & Gerhard 2012）。更大质量的经典凸起也获得了由棒发射的角动量，在大约4 Gyrs内引起了令人惊讶的大旋转支持（Saha等人准备）。
2012-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Secular resonant dressed orbital diffusion I : method and WKB limit for tepid discs
在假定自引力无碰撞系统的长期演化时间尺度远大于系统的固有频率的情况下，导出了描述系统在外界扰动下的长期扩散方程.它的二维表述为一个温热的星系盘也推导出使用周转近似。它的WKB极限被发现，而假设只有紧密缠绕的瞬态螺旋持续的光盘。它产生了一个简单的正交扩散系数，提供了一个简单的理解的最大扩散内光盘的轨迹。
2015-04-19 astro-ph.GA
Nexae in caverna: the secular evolution of disks via collectively excited, transient spiral structure
Universiteit Gent（根特大学）
本文提出一个自洽的理论框架，通过集体激发的短暂螺旋结构与盘的 secular 动力学演化耦合，揭示非共振螺旋激发机制及其对盘结构的长期影响。
2026-08-20 astro-ph.GA
Evidence of bar--driven secular evolution in the gamma--ray narrow--line Seyfert 1 galaxy FBQS J164442.5+261913
我们目前的近红外（NIR）成像FBQS J164442.5+261913，为数不多的$γ$ -射线发射窄线塞弗特1（$γ-$ NLSy 1）星系检测在高显着水平的$Fermi$ -LAT。这项研究是第一次形态分析进行这种来源和第三次进行这类对象。通过对FBQS J164442.5+261913表面亮度分布进行详细的二维模拟，并对其$J-K_s$颜色梯度进行分析，我们发现FBQS J164442.5+261913在统计上最有可能是由一个条形透镜星系（SB 0）所承载。我们发现的证据表明，在宿主星系FBQS J164442.5+261913的凸起不是经典的，但伪，对强大的相对论性喷流的范式专门推出的巨型椭圆。我们的分析，也揭示了存在一个环的直径等于酒吧的长度（$r_{bar} = 8.13\ \textrm{kpc}\pm 0.25$），其起源可能是一个组合酒吧驱动的气体重排和轻微的合并，所揭示的明显合并残留物的$J$ -带图像。总的来说，我们的研究结果表明，FBQS J164442.5+261913的宿主星系中的突出酒吧主要是其整体形态的贡献，推动了强烈的长期演化，这在核活动的开始和巨大的隆起的增长中起着至关重要的作用。较小的合并，结合起来，很可能为宿主星系的中心区域提供必要的新鲜气体供应。
2017-01-04 astro-ph.GA
Effects of secular growth and mergers on the evolution of metallicity gradients and azimuthal variations in a Milky Way-like galaxy
基于Vintergatan模拟，研究类银河系星系中恒星金属丰度梯度和方位角变化的长期演化，发现负梯度长期存在、并合事件影响短暂且无径向依赖，并警示简化解释的风险。
2024-10-29 astro-ph.GA
Secular resonant dressed orbital diffusion II : application to an isolated self similar tepid galactic disc
利用角作用量变量下的Dressed Fokker-Planck形式，得到了孤立自引力恒星Mestel盘长期演化的主要轨道特征。在WKB极限的紧绕瞬态螺旋线中，对于不温不火的Toomre稳定锥形盘，恢复了散粒噪声驱动的共振轨道窄脊的形成。依次研究了核球、核晕、盘温和散粒噪声谱特性的相对影响。对于这样的星系盘，所有的元素似乎都影响着脊的轨迹和方向。例如，当晕质量减少，我们观察到的制度之间的过渡加热的内部区域的磁盘通过内部Lindblad共振的准圆形轨道的径向迁移的制度，通过在外部的光盘的共转共振。着装的世俗形式主义捕捉到了无碰撞系统的本质（通过它们的固有频率和磁化率），以及通过外部扰动功率谱的结构来培育它们。因此，它提供了一个理想的框架，在其中研究他们的长期演变。
2015-04-19 astro-ph.GA
Manifold spirals, disc-halo interactions and the secular evolution in N-body models of barred galaxies
棒旋结构的流形理论提供了一个动力学机制，解释了如何在星系棒的两端之外的螺旋臂可以由延伸到棒的共同旋转区之外的混沌流来支持。我们讨论了它的适用性N-体模拟的长期不断发展的棒星系。在这些模拟中，我们观察到连续的“事件”的螺旋活动，导致随时间变化的光盘形态。除了光盘自激，我们提供了一个新注意到的激励机制有关的“偏心”效应的证据：粒子在细长的轨道在重大事件导致光盘的质量中心反冲，并设置在摆动型轨道相对于晕质心。由上述机制引起的圆盘上的随时间变化的m=1扰动与杆之外的非轴对称活动的新事件的激发相关。在每一个新的激励，流形作为动力学途径吸引粒子的方向远离共转沿混沌轨道。事实上，流形演变形态的时间，由于不同的非轴对称扰动，允许调和流形与存在的多个模式和频率的光盘。我们发现一个时间振荡模式的速度曲线$Ω_p(R)$在距离R之间的酒吧的共转，在共振与连续的最小值和最大值的非轴对称活动超出酒吧。最后，我们讨论磁盘热化，即，盘速度分散分布的演变及其与盘对歧管螺旋的响应的关系。
2019-01-03 astro-ph.GA
The growth of disks and bulges during hierarchical galaxy formation. I: fast evolution vs secular processes
我们提出了一个理论模型的质量，角动量和星系盘和隆起的大小的演变，我们将其实施到半解析星系形成代码SAGE。该模型遵循长期和暴力的演化通道，包括平滑吸积，磁盘不稳定性，小和大合并。我们发现，我们的配方与层次聚类相结合，产生两个不同的人口的凸起：合并驱动的凸起，类似于经典的凸起和椭圆，和不稳定性驱动的凸起，类似于世俗（或伪）凸起。该模型主要再现了气体盘和恒星盘的质量-尺寸关系、椭圆星系质量-尺寸关系的演化、Faber-Jackson关系以及经典和长期膨胀的星等-色图。该模型预测只有一个小的重叠合并驱动和不稳定性驱动的组件在同一个星系，并预测不同的凸起类型作为星系质量和磁盘分数的函数。在给定的光度下，膨胀类型也会影响恒星的形成速率和颜色。该模型预测人口合并驱动的红色椭圆星系，占主导地位的低质量和高质量的两端的星系人口，并跨越所有的动力学年龄;合并驱动的鼓包在磁盘星系的动力学年龄，并不干扰后续的恒星形成组件的演变。不稳定性驱动的膨胀在中等星系质量的人口中占主导地位，特别是在巨大的磁盘中。模型绿谷是专门由不稳定驱动的凸出主机。通过本实施的质量吸积的历史是可感知的星系结构，形态和颜色。
2016-04-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Secular diffusion in discrete self-gravitating tepid discs I : analytic solution in the tightly wound limit
用非齐次Balescu-Lenard方程描述了由有限粒子组成的无限薄的微温孤立星系盘的长期演化。假设只有紧密缠绕的瞬态螺旋存在于光盘中，WKB近似提供了一个简单和易于处理的正交相应的漂移和扩散系数。它提供了深入的物理过程中的长期扩散的自引力离散盘的工作，并在行动空间中的分布函数的初始变化的定量预测。当应用到一个孤立的固定的自引力Mestel光盘的长期演变，这种形式主义最初预测的重要性，在光盘的内部区域的共转共振导致一个制度，涉及径向迁移和加热。它预测，特别是形成一个“脊状”的功能，在行动空间，在协议与模拟，但高估的时间尺度，其外观。摆动放大可能会解决这种差异。在天体物理学中，非齐次Balescu-Lenard方程及其WKB极限也可以描述星系盘中巨分子云的长期扩散、原行星盘中星子的长期迁移和分离，甚至银河系中心恒星种群的长期演化。
2015-04-20 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Secular dynamics of binaries in stellar clusters II: dynamical evolution
稠密的星团是相对论双星（潜在的引力波源）、蓝离散星等奇异天体起源和演化的天然场所。本文研究了由轴对称星团的全局潮汐场驱动的双星系统的长期动力学。在一篇配套论文（Hamilton & Rafikov 2019 a）中，我们开发了一个描述此类系统的通用哈密顿框架。有效的（双平均）的哈密顿量有封装的所有信息所经历的潮汐势的二进制在其轨道上围绕集群在一个单一的参数$Γ$。在这里，我们提供了一个彻底的探索相空间的相应的长期问题作为$Γ$是不同的。我们发现，对于$Γ> 1/5$的相空间结构和双轨道根数的演化定性类似于Lidov-Kozai问题。然而，这只是四种可能的机制之一，因为动力学在$Γ= 1/5,0,-1/5$处的分叉会发生质的变化。我们展示了如何在每个政权的动态变化和计算的特点，如长期的演变时间尺度，最大可能的偏心率等，我们验证了我们的双平均形式主义的预测数值，并发现它是非常准确的，当其基本假设得到满足，通常意味着长期时间尺度应该超过集群周围的二进制周期$\gtrsim 10-10^2$（取决于星系团势能和双星轨道）。我们的结果可能是相关的理解性质的各种奇异系统所窝藏的星团。
2019-08-16 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Secular evolution of compact binaries near massive black holes: gravitational wave sources and other exotica
星系核中的超大质量黑洞（SMBH）附近的环境包含大量的恒星和致密天体。其中一小部分可能是二进制的成员。在这里，我们讨论了恒星黑洞和中子星附近的双星的人口，并专注于长期的演变，由于SMBH的扰动。相对于SMBH轨道高度倾斜的双星受到长期Kozai过程的强烈影响，该过程周期性地改变它们的偏心率和倾角（Kozai周期）。在近心点的方法，在最高的偏心率在Kozai周期，引力波发射变得非常有效。在这种环境中，一些双星可以在比哈勃时间短得多的时间尺度上螺旋和合并，并且比不位于SMBH附近的类似双星短得多。因此，SMBH的封闭环境可以作为催化剂的螺旋和合并的双星，并强烈影响其轨道特性。这种紧凑的双星将被下一代的引力波探测器（例如先进的LIGO）探测为引力波（GW）源。大约0.5%的核合并双星将进入LIGO观测窗口，而在轨道上仍然非常偏心（e>~0.5）。因此，这种系统的有效引力波分析需要使用偏心模板。我们还发现，二进制非常接近MBH可以通过一个复杂的动态（非世俗）的演变，导致发射几个GW脉冲在短短几年（虽然这些可能是罕见的）。最后，我们注意到，形成密切的恒星双星，X射线双星及其合并的产品可能会引起类似的长期过程，结合潮汐摩擦，而不是GW排放的情况下，紧凑的对象二进制。
2012-07-26 astro-ph.GA gr-qc
The secular evolution of discrete quasi-Keplerian systems. II. Application to a multi-mass axisymmetric disc around a supermassive black hole
利用Gauss方法，计算了非齐次多质量简并Landau方程的漂移和扩散系数，描述了离散自引力准开普勒薄轴对称圆盘绕大质量黑洞运动的自诱导共振弛豫.对于我们银河系中心的盘状配置，长期扩散引起轨道的绝热扭曲。当考虑一个由多个质量相似分布的圆盘时，较轻的恒星群体将获得偏心率，使其更接近中心黑洞，只要分布函数随角动量增加。由动力学方程正确地恢复了在黑洞附近由于相对论性进动的发散（“Schwarzschild势垒”）引起的试验星扩散的猝灭。双随机朗之万制定产生一致的结果，并提供了一个通用的框架，将其他随机过程。
2017-05-02 astro-ph.GA gr-qc
Outskirts of spiral galaxies: result of a secular evolution process?
我们提出我们最近的结果盘星系的外围的属性。特别是，我们专注于螺旋星系与恒星盘截断在其径向表面亮度剖面。使用SDSS、UDF和GOODS数据，我们显示了中断的位置（即，恒星盘大小的直接估计器）从z~1开始随时间演化。我们的研究结果同意的径向位置上的一个因素的1.3+/-0.1在过去的8 Gyr的星系具有类似的恒星质量的突破的演变。我们还介绍了径向颜色梯度以及它们如何随时间演变。在所有的红移中，我们发现一个径向的由内而外的蓝化在破裂半径的位置达到最小值，这个最小值之后是向外的红化。我们的研究结果限制了几个星系盘的形成模型，有利于恒星的断裂半径内形成的情况下，通过长期的过程中，在星系的外围重新定位。
2010-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for Secular Evolution of Disc Structural Parameters in Massive Barred Galaxies
我们通过比较近700个无棒星系和有棒星系（占总星系数的42 +-3%）的大质量盘星系（M* > 10^10 Msun）的性质，讨论了盘星系中棒驱动长期演化的效应。我们利用精确的结构参数来自i-波段凸起/光盘/酒吧分解表明，作为一个人口，酒吧光盘往往有较暗的中心表面亮度（Δ μ_0 ~ 0.25等），和光盘规模的长度是~ 15%以上的unbarred星系相同的恒星质量。mu_0和h的相应分布分别在5.2 sigma和3.8 sigma水平上统计不一致。在高表面亮度的盘中很少出现棒，只有不到5%的有棒星系的μ 0 < 19.5等角秒^-2，而在无棒星系中这一比例为20%。它们倾向于存在于中等蓝色的圆盘中，其棒分数在（g-i）_disc ~ 0.95等处达到峰值，并且对于更蓝和更红的颜色都略有下降。这些结果表明，酒吧和unbarred星系，我们认为这是酒吧驱动的演变的结果光盘之间的显着结构差异-在长期的理论预期的定性协议。
2013-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Secular evolution and cylindrical rotation in boxy/peanut bulges: impact of initially rotating classical bulges
Boxy/peanut bulge被认为是通过长期过程起源于银河系盘。一个小的探索问题是，如果最初的圆盘是围绕着一个预先存在的经典凸起组装的，那么这种进化将如何改变。以前，我们表明，一个低质量的初始经典隆起（ICB），可能已经存在于银河系般的星系，可以通过获得角动量从一个酒吧通过盘不稳定性显着旋转。在这里，我们调查如何光盘的不稳定性和运动学的最终盒状/花生（BP）隆起依赖于这样一个低质量的ICB的角动量。我们表明，一个强大的酒吧形式和转移角动量的ICB在我们所有的模型。然而，ICB的旋转限制了棒的角动量的发射，这反过来又改变了棒的大小和生长，以及从盘形成的BP凸起。在这些模型中，最终的BP凸起是通过屈曲不稳定性和旋转起来的ICB形成的BP凸起的叠加。我们发现，在我们的模拟中的复合BP凸起的长期运动学是独立的旋转的ICB，总是由圆柱旋转。然而，作为鼓包和酒吧之间的共同演变的结果，偏离圆柱形旋转的长期演变的早期阶段，并可能对应于类似的偏差，在一些鼓包。我们提供了一个简单的标准来量化偏离纯圆柱旋转，将其应用到我们所有的模型凸起，并说明其用于两个星系：NGC 7332和NGC 4570。
2013-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Secular Evolution in Disk Galaxies
盘星系随着时间的推移，通过过程，可能会重新安排径向质量分布和金属丰度分布在磁盘上。对这种缓慢变化的回顾虽然不完全，但主要限于内部驱动的过程，这些过程可以与星系相互作用驱动的演化区分开来。它既描述了我们目前对磁盘演化的理解，又确定了需要更多工作的领域。恒星盘通过螺旋散射加热，这增加了平面内的随机运动分量，而分子云则将一部分随机能量重定向到垂直运动中。最近发现的在瞬变螺旋模式的共转共振下的径向迁移过程并没有改变盘的基本结构，因为它既没有加热盘也没有使其扩散，但它确实对盘星之间金属丰度的预期分布产生了深远的影响。盘中的条被认为是长期演化的主要驱动力，通过与外盘和晕的相互作用。一旦构成星系盘的物质转化为恒星，它们的整体角动量分布就不会发生太大变化，但气体的角动量分布通常更容易重新排列，从而形成环和伪凸起。虽然模拟是强大的工具，我们已经学到了很多，那些磁盘可能会遭受碰撞松弛，需要谨慎解释一些结果。
2013-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stellar Dynamics around a Massive Black Hole I: Secular Collisionless Theory
我们提出了一个理论，分三个部分，长期动力学的（开普勒）恒星系统的质量$M$轨道黑洞的质量$M_\bullet \gg M$。在这里，我们描述的碰撞动力学;论文二和三是（碰撞）理论的共振弛豫。质量比，$\varepsilon = M/M_\bullet \ll 1$，是一个自然的小参数，这意味着在短开普勒轨道周期和长轨道岁差周期之间的时间尺度的分离。利用多尺度方法，在快开普勒轨道相位上对无碰撞玻尔兹曼方程（CBE）进行平均，得到恒星分布函数（DF）。轨道平均的系统描述的长期DF，$F$，在一个约化的相空间。$F$服从一个长期CBE，包括恒星自引力，广义相对论修正高达1.5后牛顿秩序，和外部源随长期时间而变化。长期动力学，即使具有一般的时间依赖性，也会保留每个恒星的半长轴。这个额外的运动积分促进了恒星轨道的额外规律性，并通过一个长期的金斯定理，使平衡$F_0$的建设。线性化的长期CBE决定了$F_0$的响应和稳定性。球形的、非旋转的平衡可以支持长寿命的、扭曲状的扭曲。我们还证明了一个轴对称的，零厚度，扁平的光盘是长期稳定的所有面内扰动，当它的DF，$F_0$，是一个单调的功能，在固定的能量角动量。
2016-03-06 astro-ph.GA gr-qc
The secular evolution of planetary nebula IC 418 and its implications for carbon star formation
本文发现行星状星云IC 418的[O III]/H-beta强度130年间线性增长约2.5倍，由中心星升温所致，推导其质量为0.560-0.583太阳质量，表明太阳金属丰度下碳星形成可延伸至更低质量，AGB后演化或慢于模型预测。
2025-08-20 astro-ph.GA astro-ph.SR
Secular Damping of Stellar Bars in Spinning Dark Matter Halos
我们证明了旋转的暗物质晕中的恒星棒的生长在演化的长期阶段受到严重抑制，使用孤立星系的数值模拟。在一组有代表性的模型中，我们表明，宇宙学自旋参数λ> 0.03的值，酒吧增长（在强度和大小）变得越来越淬火。此外，条形图案速度的减慢随着“λ”的增加而大大减弱，直到它完全停止。钢筋的终端结构也会受到影响，包括其方形/花生状凸起的范围和形状。这种效应的本质在于由棒促进的盘和晕之间的修改的角动量交换。我们第一次证明了暗物质晕可以发射而不是纯粹吸收角动量。虽然我们没有发现晕整体上有辐射，但是从盘到晕的角动量的净转移显著减少或完全消除。这种范式的转变意味着，必须修正已被接受的观点，即圆盘是角动量的来源，而晕是角动量的汇。根据λ的对数正态分布，λ> 0.03的晕预计会形成相当大的部分。因此，长期酒吧演化的依赖晕自旋，意味着深刻的推论星系盘的宇宙学演化。
2014-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Relativistic orbits around spinning supermassive black holes. Secular evolution to 4.5 post-Newtonian order
本文导出了恒星质量天体绕旋转大质量黑洞运行时轨道根数的长期演化。我们使用后牛顿近似在调和坐标系中，与测试体运动方程的保守动力学是有效的，通过3PN顺序，包括自旋轨道，四极和（自旋）$^2$的影响，并与辐射反应的贡献是有效的，通过4.5PN顺序，包括4PN阻尼效应的自旋轨道耦合的质量中的线性。密切轨道根数的演化方程迭代到高PN阶，使用两个时间尺度的方法和平均轨道时间尺度。我们推导出一个终止轨道时，其卡特常数下降到临界值以下的标准，因此该机构暴跌在下一个最接近的方法在事件视界。结果对任意偏心率和任意倾角都是有效的。然后，我们数值分析通过周围星团内的相互作用注入到高偏心率轨道的物体的轨道，获得轨道的数量和注入和暴跌之间所经历的时间，以及作为倾角的函数的暴跌时的剩余轨道偏心率。我们推导出一个解析近似的时间暴跌的初始轨道变量。我们表明，如果黑洞是快速旋转的，在最后的轨道在暴跌之前的引力辐射通量可能会被抑制多达三个数量级，如果轨道是逆行的赤道平面相比，它的逆轨道。
2016-11-21 astro-ph.GA gr-qc
On the secular evolution of the ratio between gas and dust radii in protoplanetary discs
原行星盘演化的一个关键问题是了解尘埃径向漂移的效率。这个过程使得观测到的尘埃盘尺寸在相对较短的时间尺度上缩小，这意味着尘埃盘开始时比我们现在看到的要大得多。在本文中，我们使用一个独立的约束，气体半径（探测CO旋转发射），测试光盘的演变模型。特别地，我们考虑尘埃和气体半径之间的比率，$R_{\rm CO}/R_{\rm dust}$。我们模拟的粘性演化，晶粒生长和径向漂移的影响下的原行星盘的时间演化。然后，使用辐射转移程序RADMC与近似化学，我们计算的尘埃和气体的半径的模型和研究如何$R_{\rm CO}/R_{\rm dust}$演变。我们的主要发现是，对于盘质量、初始半径和粘度的大范围值，由于径向漂移，$R_{\rm CO}/R_{\rm dust}$在短时间（<100万年）后变大（>5）。这与在年轻恒星形成区域（如狼疮）的测量结果不一致，后者发现的值要小得多，这意味着尘埃径向漂移在这些模型中过于有效。在大而明亮的星盘中，通常被用来阻止径向漂移的子结构，必须存在于大多数星盘中，尽管目前还没有得到解决。
2021-07-21 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Lagrange's planetary equations with time-dependent secular perturbations
本文推导了含显式时间依赖长期摄动的哈密顿系统中半长轴的演化方程，并以谐波和四极摄动为例进行了分析。
2024-05-28 astro-ph.EP astro-ph.GA gr-qc
