Enhancement of the Rate of Tidal Disruption Events in Active Galactic Nuclei due to the Sweeping Secular Resonance Mechanism
Beijing Planetarium, Beijing Academy of Science and Technology（北京天文馆，北京市科学技术研究院）；Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics（哈佛-史密森天体物理中心）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天文与天体物理学系）；Institute for Advanced Studies, Tsinghua University（清华大学高等研究院）
本文提出扫掠长期共振机制解释了主动星系核中潮汐破坏事件率异常升高现象，通过N-body模拟验证该机制对IMC质量比和盘质量比的要求，预测TDE率可达每 galaxies per year.
2026-04-02 astro-ph.GA
A Galactic Ring of Minimum Stellar Density Near the Solar Orbit Radius
我们分析了一个长寿的银河系螺旋结构对恒星轨道的长期影响，平均半径接近共转共振。通过试验粒子模拟和不同的螺旋势模型，在观测参数的约束下，我们验证了在共转时背景盘恒星密度的30%~ 40%的极小值的形成。这种极小值是由恒星间的长期角动量转移和共转两侧的螺旋密度波共同形成的。我们证明了在正转内（外）恒星的角动量长期损失（增加）和平均轨道半径的减小（增加）可以抵消在正转圆上绕平动点L_4/5的恒星所表现出的相反的角动量交换趋势。这样的长期过程实际上允许稳定的螺旋波促进穿过共转的径向迁移。我们提出了银盘中最小恒星密度的一些观测证据，如它与观测到的银河系自转曲线在半径R ~ 9 kpc（R_0 = 7.5 kpc）处的最小值的直接关系，以及它与年龄大于1 Gyr的疏散星团样本的银河系半径分布的最小值的联系。太阳轨道半径接近共转共振意味着太阳轨道位于最小表面密度的环（恒星+气体）内。这也意味着对银河系盘估计总质量的较大值进行了修正，因此，盘分量对银河系内部旋转曲线的贡献更大。
2013-08-02 astro-ph.GA
Radial motions in disk stars: ellipticity or secular flows?
银河系盘的平均恒星轨道可能有一些小的内禀椭圆率，这打破了精确的轴对称性，也可能有一些恒星向内或向外迁移。这两种现象都可以通过运动学分析来检测。我们利用从APOGEE（APO星系演化Experiment）光谱中选取的已知距离和径向速度的红团星，测量了5 kpc $<R<$ 16 kpc，$|b|<5^\circ$和距太阳-银河系中心线20度以内的银心速度径向分量。在探测范围内，向外的平均银心径向速度为$V_R=(1.48\pm 0.35)[R({\rm kpc})-(8.8\pm 2.7)]$ km/s，其中来自银道面以下恒星的贡献更大。对这一结果可以给出两种可能的解释：（1）盘星的平均轨道是本质椭圆的，离心率径向梯度约为0.01 kpc $^{-1}$ ;或ii）存在盘的净长期膨胀，其中$R\approx 9-11$ kpc以内的恒星以$\sim 2$ M $_\odot $ /yr的速率迁移到$R\gtrsim 11$ kpc区域，而具有$R\lesssim 9$ kpc的恒星正在向银河系中心坠落。这个迁移率在很长一段时间内都无法达到，它应该减速，否则银河系将在大约1 Gyr内消失。目前，这两种假设都是推测性的，为了证实其中一种情况，需要其他与中心或反中心不同的方位角的银河系中心径向速度数据。
2016-05-25 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
Linear Analysis of the Nonaxisymmetric Secular Gravitational Instability
在由气体和尘埃颗粒组成的原行星盘（PPD）中，由拖曳力引起的流体不稳定性，包括长期引力不稳定性（SGI），可以促进行星形成。虽然SGI受到轴对称扰动最初研究的气体反馈的情况下，然后推广使用两种流体的方法，非轴对称SGI的命运，在任何一种情况下，是一个未探索的问题。我们提出了一个线性扰动分析的非轴对称SGI在PPD通过实施一个双流体模型。我们探讨的增长的本地，非轴对称扰动使用一组线性化的扰动方程在剪切框架。非轴对称扰动显示显着的增长在有限的时间间隔内，即使当系统是稳定的轴对称扰动。此外，表面密度扰动不显示连续的增长，但在时间上被放大。我们还研究的情况下，灰尘成分进行放大，而气体成分保持稳定。然而，振幅放大强烈地依赖于模型参数。例如，在最小质量太阳星云（MMSN）中，当Stokes数约为1时，径向距离为100 au的尘埃流体放大发生。但放大因子随着粉尘与气体耦合的减弱而减小。此外，具有较大方位波长的扰动表现出较大的放大因子。
2019-06-12 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
Black Hole Growth in Disk Galaxies Mediated by the Secular Evolution of Short Bars
黑洞（BH）在缺乏经典的凸起，这意味着没有显着的合并盘星系的增长，似乎是由长期的过程。亚千秒差距半径的短棒已被假设为是一个重要的机制，驱动气体流入到小规模，饲料中央BH。为了量化的最大BH质量允许这种机制，我们研究的鲁棒性短酒吧的动态影响的BH。大型钢筋被认为是坚固耐用的结构;需要极其巨大的BH来完全摧毁这种钢筋，这种BH非常罕见。然而，我们发现，短酒吧，这通常是嵌入在大规模的外部酒吧，可以很快被破坏时，黑洞的质量$M_{\rm bh}\sim0.05-0.2\%$的总恒星质量（$M_\star$）的存在。与这一预测一致，所有观测到的拥有短棒的星系都有质量分数小于$0.2\%M_\star$的黑洞。因此，在宇宙中，短的内部棒的溶解是可能的，甚至可能是频繁的。这一结果的一个重要含义是，当BH生长到$\sim0.1\%M_\star$时，内部棒驱动的气体流入可能终止。我们预测，$0.2\%M_\star$是最大质量的BH允许的，如果他们主要是通过内部酒吧。这个值与在具有伪凸起的星系和大多数邻近活动星系核的宿主星系中观察到的BH与宿主星系恒星质量的最大比值很好地匹配。这一假说提供了一个新的解释较低的$M_{\rm bh}/M_\star$的星系，避免了显着的合并与星系的经典隆起。
2017-07-25 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
The secular tidal disruption of stars by low-mass Super Massive Black Holes secondaries in galactic nuclei
恒星过于接近超大质量黑洞（SMBH）会产生潮汐破坏事件（TDE）。由于由此产生的恒星碎片可以产生电磁耀斑，因此TDE被认为可以探测星系核中单个SMBH的存在，否则它们会保持黑暗。在本文中，我们将展示恒星轨道IMBH二次扰动的SMBH主要。我们发现，恒星轨道的演变受到严重影响的主要SMBH由于长期的影响和恒星轨道相对于SMBH-IMBH轨道平面的高倾角结束其生命的TDE由于Kozai-Lidov振荡，从而照亮次级SMBH/IMBH。当SMBH的临界质量为$\approx 1.15 \times 10^8$ M $_{\odot}$以上时，老恒星星族中的典型恒星不会发生TDE，因为史瓦西半径超过了潮汐破裂半径。因此，由于这种大规模SMBH造成的任何TDE将保持黑暗。因此，在星系的膨胀质量大于$\approx 4.15\times 10^{10}$ M $_{\odot}$的星系中，不应该观测到TDE，除非还存在质量较低的次级SMBH或IMBH。因此，这里考虑的长期机制产生的TDE提供了一个有用的探测SMBH-SMBH/IMBH在最大质量的星系的二元性。我们进一步表明，TDE率可以是$\approx 10^{-4}-10^{-3}$ yr $^{-1}$，大多数TDE发生在$\approx 0.5$ Myr。最后，我们表明，恒星可能会喷出速度高达数千公里秒$^{-1}$，这可能有助于观察…
2018-08-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Secularly powered outflows from AGN: the dominance of non-merger driven supermassive black hole growth
最近的观测和模拟显示，在驱动超大质量黑洞（SMBH）和星系演化的增长中，长期过程比合并占主导地位。在这里，我们获得窄带成像的活动星系核动力外流的$12$星系与磁盘占主导地位的形态，其历史被认为是合并自由的样本。我们检测流出$10/12$源在窄带成像的[OIII] $5007 \unicode{x212B}$发射使用过滤器的谢恩-3米望远镜。我们计算了这些活动星系核的平均外流率为$0.95\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$。这超过其SMBH（$0.054\pm0.039~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$）的平均吸积速率$\sim18$倍。假设星系必须至少提供足够的物质来驱动活动星系核和外流，这就给出了$\sim1.01\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$的平均流入速率的下限，模拟表明，通过棒、旋臂和冷吸积可以达到这个速率。我们比较我们的磁盘为主的样本与附近的活动星系核合并为主的历史，并表明，在我们的样本中的黑洞吸积率高5倍（$4.2σ$）和流出率低5倍（$2.6σ$）。我们认为，这可能是一个结果的几何形状的平滑，平面流入长期主导的系统，这是两个旋转的黑洞，以增加吸积效率和较少的影响，从流出的反馈，比在合并驱动的系统与混沌准球形流入。这项工作提供了进一步的证据表明，长期的过程是足够的燃料S…
2019-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
The influence of the secular perturbation of an intermediate-mass companion: I. Eccentricity excitation of disk stars at the Galactic center
在银河系中心的超大质量黑洞（SMBH）的几分之一秒差距内，有一个密集的OB和沃尔夫-拉叶星群。这些恒星似乎是同时代的，相对来说质量很大。这些恒星的一个子群在同一平面上运行。如果它们从围绕中心超大质量黑洞的普通气体盘中以低到中等的偏心率轨道出现，那么它们的推断寿命将不足以解释通过动力学弛豫激发它们的高轨道偏心率。在这里，我们分析了银河系中心恒星的长期摄动的一个中等质量的同伴（IMC）作为一个潜在的机制，以解释这些年轻的盘星的高偏心率。这个IMC可能是一个中等质量黑洞（IMBH），也可能是一个紧凑的星系团，如IRS-13 E。如果它的轨道角动量矢量与盘星的角动量矢量反平行，这种扰动将有效地激发轨道进动率与IMC的进动率共振的恒星的偏心率。如果它以与盘星相同的方向围绕SMBH运行，那么年轻恒星的离心率仍然可以在其出生盘耗尽期间被IMC高度激发，这可能与费米泡的发射有关。在这种情况下，IMC的岁差率降低，其长期共振扫过年轻恒星附近。我们进行了数值模拟与各种倾角之间的轨道IMC和盘星，并显示这种长期的相互作用是一个强大的机制，激发偏心率和倾斜的一些盘星。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Strong spiral arms drive secular growth of pseudo bulges in disk galaxies
螺旋驱动的不稳定性可能会驱动气体流入，以加强盘状星系中心恒星的形成。我们使用斯隆数字巡天（SDSS）在2779个附近的无棒恒星形成的主序星旋涡星系的样本调查这一假设。螺旋臂的强度通过其相对于轴对称盘的平均傅立叶振幅来量化。由SDSS谱导出了中心1 - 3，kpc区的恒星形成性质。我们发现，具有较强的螺旋臂的星系不仅往往有更强烈的中央特定的恒星形成率（sSFR），更大的巴耳末吸收线指数，和较低的4000-ε break强度，但也有增强的中央sSFR相对于整个星系测量的sSFR。这种联系与红移、恒星质量、表面密度和浓度无关。缺乏证据表明强旋臂与相当一部分星暴或星暴后星系有关，这意味着螺旋诱导的中心恒星形成可能是连续的而不是突发的。我们还表明，更强的螺旋臂往往有一个增加的比例的伪凸起，一个相对不变的比例的恒星形成的经典凸起，和一个减少的比例淬火的经典凸起。此外，星系托管伪隆起的浓度温和地增加与更强大的螺旋臂，这意味着螺旋帮助伪隆起的增长。螺旋和凸起类型之间的联系部分归因于经典凸起对螺旋的抑制，部分归因于螺旋驱动的中心恒星形成的增强。我们解释了我们的结果在图片中，螺旋臂运输冷气体向内触发连续的中央恒星形成，这有利于建立伪凸起。因此，螺旋臂在盘状星系的长期演化中起着一定的作用。
2022-02-14 astro-ph.GA
Secular Stellar Dynamics near a Massive Black Hole
大质量黑洞附近恒星的角动量演化是由长期力矩驱动的。与两体弛豫相比，恒星之间的相互作用是不相干的，由此产生的共振弛豫（RR）过程的特征是数百个轨道周期的相干时间。在本文中，我们证明了所有的统计特性的RR可以重现自回归移动平均（ARMA）模型。我们使用ARMA模型，广泛的N体模拟校准，用蒙特卡罗模拟分析恒星系统的长期演变MBH周围。我们表明，在稳定状态下的单质量系统，一个抑郁症是雕刻出附近的MBH作为潮汐中断的结果。使用银河系中心的参数，抑郁症的程度是约0.1 pc，类似的顺序，但小于所观察到的“洞”的大小在明亮的晚型恒星的分布。我们还发现，恒星周围的MBH的速度矢量是局部不各向同性。在第二个应用程序中，我们发展的高度偏心的轨道，导致从潮汐破坏的双星，这被认为是合理的前体的“S-星”在银河系中心。我们发现，RR预测更高的偏心率（e > 0.9）的S-星轨道比已经观察到的日期。
2011-08-18 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
Black Hole Binary Mergers in Galactic Nuclei: Combined Effects of Secular Dynamics and Stellar Flybys
Institute for Astronomy, School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院天文研究所）；Center for Cosmology and Computational Astrophysics, Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University（浙江大学物理高等研究院宇宙学与计算天体物理中心）；Center of Gravity, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所引力中心）；Niels Bohr International Academy, The Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔研究所尼尔斯·玻尔国际学院）
本研究建模银心黑洞双星演化，结合长期动力学与恒星飞越的随机扰动，得到并合率约16Gpc⁻³yr⁻¹，且部分并合系统在5Hz低频下有可探测偏心率，或为观测到的并合提供主要来源。
2026-10-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
The influence of the secular perturbation of an intermediate-mass companion: II. Ejection of hypervelocity stars from the Galactic Center
有一群恒星相对于银河系中心的速度超过500 km s $^{-1}$。这些超高速恒星（HVS）中的许多（也许是大多数）是B星，类似于$\rm Sgr~A^{\star}$附近超大质量黑洞（SMBH）周围的核簇中的盘和S星。在本系列的论文I中，我们证明了从SMBH周围的假想盘中出现的恒星的偏心率可以被其中等质量伴星（IMC）的长期扰动快速激发，我们建议IRS 13E作为IMC的潜在候选者。在这里，我们表明，这一过程导致大量的恒星抛物线轨道接近$\rm Sgr~A^{\star}$的长期时间尺度上的几个万年。这个时间尺度比通过经典弛豫或共振弛豫进入丢失锥的扩散时间尺度短得多。高偏心率恒星的近星点经度相对于IMC经度的岁差，使它们在几百万年内接近IMC。IMC的引力摄动散射了一小部分恒星从近抛物线到双曲线轨道，相对于SMBH。他们与SMBH的后续近距离接触促使他们以超高速逃离。这一假设是希尔斯提出的假设的一个变体，希尔斯的假设是基于在SMBH附近的一些祖先双星的预期分裂，其主要目标是解释已知HVS的有限寿命。我们概括了我们以前的数值模拟这个过程中，更广泛的轨道配置。我们证明了鲁棒性和评估的HVS形成的这个通道的效率。从这些数值模拟，我们推断可观察到的HVS的运动学特性。
2021-04-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Correlations between kinematics and metallicity in the Galactic bulge: a review
最近对星系核球恒星的大规模观测使得我们能够绘制出核球运动学的详细地图。凸起表现出圆柱形旋转一致的盘状起源，通过酒吧驱动的长期演化。然而，金属丰度和运动学之间的相关性使这一图景复杂化。特别是已检测到具有不同运动学特征的贫金属部件。它的起源、密度分布以及与其他银河系恒星星族的联系目前仍然受到很大的限制。
2016-01-28 astro-ph.GA
Cosmological variation of the MOND constant: secular effects on galactic systems
MOND加速度常数与宇宙学加速度的接近-例如，a0 cH 0/2 pi-表明它可能随着宇宙时间而减少。我开始考虑由这种假定的绝热变化引起的银河系的长期变化。重要的是要了解这些影响，从其他进化的影响，以确定或限制a0变化的诱导效应的检测，或缺乏。我发现，只要系统是完全在深MOND制度-适用于许多星系系统-系统的绝热响应服从简单的标度律。例如，在一个固定a0的静止系统中，系统同调膨胀为a0^{-1/4}，而内部速度均匀减小为a0^{1/4}。如果a0在所有相关时间都与cH成比例，则这种变化相当于红移10的2.5倍。对于在旋转坐标系中静止的系统，角频率按a0^{1/2}减小。加速度相对于a0增加为a0^{-1/4}，将系统推向牛顿状态。所有这一切都来自于MOND中a0的出现和深度MOND极限的标度不变性-MOND的两个基本原则。当系统的一部分变成牛顿的，或者从一开始就是牛顿的，那么演化就更加复杂了。例如，这些部分可能变得不稳定，不受MOND的稳定作用的保护。这些区域的存在也改变了MONDian体系，因为它们影响各处的势，并且因为组分可能在牛顿体系和MONDian体系之间迁移。研究这些最后的影响需要详细的数值计算。
2015-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Secular Attrition of Classical Bulges by Stellar Bars
研究通过N体模拟和MaNGA观测对比，揭示恒星棒的2:1共振俘获可将多达50%的经典核球恒星转化为盘状运动学成分，从而解释经典核球稀少及银河系核球占比偏低。
2025-06-10 astro-ph.GA
Origins and lifetimes of secular and tidal bars in simulated disc galaxies
本研究在TNG50模拟中分析307个银河系质量盘星系的恒星棒形成，发现多数由自引力长周期不稳定性形成，约25%由卫星潮汐扰动诱导，揭示内部结构与外部环境的双重作用。
2025-08-20 astro-ph.GA
Secular Dynamics around a Supermassive Black Hole via Multipole Expansion
在星系核中，引力势由中心的超大质量黑洞控制，因此恒星遵循准开普勒轨道。这些轨道被来自其他恒星的引力扭曲，导致长期的轨道松弛。这些过程的直接数值研究是具有挑战性的，因为中心黑洞施加的快速轨道运动需要非常小的时间步长。另一种由高斯首创的方法是使用长期近似，在开普勒轨道上涂抹$N$恒星，在每个轨道上使用$K$节点。在这项研究中，我们提出了三个新的改进这种方法。首先，我们重新制定的离散化的变化率的变量描述的轨道状态，以确保所有的守恒定律完全满足。其次，我们取代了成对和节点的多极扩展到$\ell_{\mathrm{max}}$，减少了整体的计算成本从$O(N^2K^2)$到$O(NK\ell_{\mathrm{max}}^2)$。最后，我们证明了平均动力系统等价于$2N$相互作用的单位自旋矢量，并提供了两个时间积分：二阶辛格式和四阶李群Runge-Kutta方法，这两个方法都是简单的推广到高阶。这些新的模拟恢复通过长期动力学的分析计算得到的恒星偏心率的扩散系数。
2022-03-01 astro-ph.GA
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
Secular Evolution Of Binaries Near Massive Black Holes: Formation of compact binaries, merger/collision products and G2-like objects
在这里，我们讨论了在核星团中MBH周围双星的演化。我们专注于他们的长期演化由于由MBH的扰动，而简单地占他们的碰撞演化。相对于MBH轨道高度倾斜的双星强烈地受到长期过程的影响，这些过程周期性地改变它们的偏心率和倾角（例如Kozai-Lidov周期）。在近心点接近过程中，潮汐摩擦等耗散过程可能变得非常有效，并可能导致双星轨道的收缩甚至合并。因此，在这种环境中的双星可以显着改变其轨道演化由于MBH的第三体微扰效应。这样的轨道演化可能会影响它们后来的恒星演化。在这里，我们遵循这样的双星的长期动力学和它的耦合到潮汐演化，以及恒星演化这样的双星在较长的时间尺度。我们发现，恒星双星的中心部分的NSC是非常有可能演变成偏心和/或短周期的双星，并成为强相互作用的双星无论是在主序列（在这一点上，他们甚至可能合并），或通过他们后来的二进制恒星演化。因此，NSC的中心部分催化强相互作用双星的形成和演化，并导致蓝离散星，X射线双星，引力波源和可能的超新星祖先的形成增强。诱发合并/碰撞也可能导致G2云状物体的形成，例如最近在银河系中心观察到的物体。
2014-11-24 astro-ph.GA
Disk Growth and Quenching
基于良好的恒星形成星系的红移的函数的标度关系，我们认为，隐含的增长由一个大的因素，他们的角动量要求的角动量的流入气体燃料恒星的形成和磁盘的增长也必须secularly增加。然后，我们提出，一旦吸积的物质（主要是原子氢）进入维持足够的冷分子气体径向流动的过度角动量，在磁盘中的恒星形成可以停止（淬火）。现有的观测证据支持这种情况下提到，连同一些未来的观测研究，可能会验证（或无效）。
2019-10-23 astro-ph.GA
A stream of hypervelocity stars from the Galactic Center
最近的观测发现了一颗1700 km/s的恒星[S5-HVS 1]，大约在500万年前从银河系中心弹射出来。这颗恒星很可能是由双星的潮汐分裂产生的。特别是，银河系中心包含一个几百万年的恒星盘，可以通过长期的引力不稳定性激发双星接近径向轨道。这样的双星会被中心的超大质量黑洞破坏，也可以解释观测到的距离银河系中心约0.01 pc的B星团。在本文中，我们预测S5-HVS 1是一个更大的流的一部分，并使用观测动机的N体模拟来预测其空间和速度分布。
2021-02-02 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
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
Cosmological pseudobulge formation
星系核可以分为经典星系核和伪星系核，前者被认为是星系合并的最终产物，后者是星系盘长期演化的产物。从观测上看，盘状星系的凸起大多是伪凸起，包括银河系。通过对星系形成的自洽宇宙学模拟，我们发现银河系大小的盘状星系的伪核球的形成在盘形成之前已经基本完成，因此伪核球形成的主要途径不是盘的长期演化。我们的赝球是在高红移处快速供气形成的，它们的祖先可以观察到高红移盘。
2012-06-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Practical application of KAM theory to galactic dynamics: I. Motivation and methodology
我们的理解的结构和长期的演变星系的机制，假设几乎可积的哈密顿与定期轨道，我们的微扰理论是孤立共振的平均定理的基础上。另一方面，众所周知，具有多个自由度的动力系统除了特殊情况外，在所有情况下都是不规则的。研究规律性的崩溃和开始的最好的发展框架是Kolmogorov-Arnold-Moser（KAM）理论。在这里，我们使用KAM过程的数值版本来构建规则轨道（圆环面）并定位不规则轨道（破碎的圆环面）。在天文动力学中，不规则轨道最常使用李雅普诺夫指数通过它们的指数发散来分类。虽然它们的计算在数值上是有挑战性的，但过程很简单，而且它们经常被用来估计正则性的度量。数值KAM方法有几个优点：1）它提供了扰动轨道的形态学; 2）它的建设性性质允许环面被用作研究长期演化的基础; 3）对于破碎的环面，通过研究最大的发散傅立叶项可以找到不规则性原因的线索; 4）它更有可能检测到弱混沌和接近分叉的轨道。相反，它不是一种通用技术，并且对于小扰动最有效。我们开发了一个微扰理论，其中包括混沌保留任意数量的相互作用的条款，而不是消除所有，但一个使用平均定理。配套文件表明，具有显着的随机性模型似乎是规则，而不是例外。
2015-08-27 astro-ph.GA
Normal black holes in bulge-less galaxies: the largely quiescent, merger-free growth of black holes over cosmic time
理解黑洞形成的驱动过程是观测宇宙学的一个关键课题。虽然观测到的$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$相关性在膨胀为主的星系被认为是产生的主要合并，一个$M_{\mathrm{BH}}$ -$M_{\star}$关系的存在，在所有的星系形态类型，表明BH可能主要是由长期的过程。最近的证据表明，没有膨胀的星系，不太可能有重大的合并，是从$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$关系的偏移，但躺在$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\star}$关系，加强了这一假设。然而，目前数据集的小尺寸和异质性，加上难以测量精确的BH质量，使得仅使用经验研究来解决这个问题具有挑战性。在这里，我们使用地平线活动星系核，宇宙学流体动力学模拟探索的作用，合并在宇宙时间的BH增长。结果表明：（1）与观测结果一致，模拟的无球星系偏离了主$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$关系，但偏离了主$M_{\mathrm{BH}}$- $M_{\star}$关系;（2）星系在$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\star}$关系中的位置不受星系合并历史的影响;在今天的大质量星系中，只有$\sim$ 35%的BH质量是直接归因于合并的--大多数因此，BH的增长（$\sim$ 6…
2018-02-01 astro-ph.GA
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
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
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
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
Galaxy Zoo DESI: large-scale bars as a secular mechanism for triggering AGN
利用 Galaxy Zoo DESI 的 72,940 个盘星系样本，研究发现强棒星系中 AGN 比例显著高于弱棒和无棒星系，表明大尺度星系棒通过长期机制促进 AGN 燃料供给，使强棒盘星系拥有 AGN 的概率为无棒星系的两倍以上。
2024-06-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Survival is not Enough: Dust Sputtering, Growth, and H$_2$ Formation in Galactic Winds
National Taiwan University（国立台湾大学）；Heidelberg University（海德堡大学）
研究星系晕尘埃起源及星系风中分子气体探测难题，通过云团破碎模拟发现，尘埃生长与否影响其在风中存活及分子氢形成，“原位”尘埃生长对解释星系晕尘埃丰度和分子气体至关重要。
2026-07-08 astro-ph.GA
Star Clusters in the Galactic tidal field, from birth to dissolution
我们研究星系潮汐场中的星团从分子团诞生开始的演化。我们的模型星系团是根据局域密度驱动的团簇形成模型形成的，在该模型中，恒星的密度分布比气体的密度分布更陡。因此，团簇比早期模型预测的更好地抵抗气体排出。我们改变银河潮汐场λ的影响，考虑不同的银心距离（3-18 kpc），以及不同的集群大小。我们的模型团簇在气体排出过程中不依赖于λ。我们研究了长期演化开始时的团簇质量与其溶解时间之间的关系。模型集群形成的高恒星形成效率（SFE）遵循严格的质量依赖的溶解关系，与以前的理论研究一致。然而，低SFE模型呈现出比高SFE集群更浅的质量依赖关系，并且大多数在达到1 Gyr（集群青少年死亡率）之前溶解。
2019-07-30 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: Secular evolution of barred galaxies from structural decomposition of multi-band images
本文给出了棒星系在五个SDSS波段（$ugriz$）的二分量（盘+棒）和三分量（盘+棒+凸）多波长二维光度分解的结果。这是从银河动物园公民科学项目中选出的$\sim$ 3，500个附近（$z<0.06$）具有强棒的星系样本，是使用包括棒成分的光度分解研究的最大棒星系样本。通过详细的结构分析，我们获得了物理量，如酒吧和隆起总光度比，有效半径，Sérsic指数和颜色的各个组件。我们观察到组件的颜色有明显的差异，圆盘比条和凸起更蓝。绝大多数的凸起成分具有与伪凸起一致的Sérsic指数。通过比较棒星系的质量匹配和体积有限的样本unbarred星系，我们研究之间的连接存在一个大规模的星系酒吧和光盘和凸起的属性。我们发现，无棒星系的光盘是显着的蓝色相比，棒星系的光盘，而没有显着差异的颜色的凸起。我们发现可能的证据，长期的演变通过酒吧，导致建立的pseudobulges和淬火的恒星形成的光盘。我们确定了一个子样本的unbarred星系与内透镜/椭圆形，并发现它们的属性是类似的酒吧星系，与酒吧溶解成透镜的进化情景相一致。这种情况值得通过理论和观测工作进行进一步研究。
2017-10-05 astro-ph.GA
Dynamics of secular evolution
2011年特内里费冬季学校的讲座文本。学校的主题是“银河系的长期演化”，我的任务是提出基本的恒星动力学理论。其他讲师都在讲酒吧和化学进化的作用，所以这些话题在这里避免。我们开始与帐户之间的联系孤立积分，quasiperiodicity和角度作用变量-这些变量发挥了统一的作用，整个讲座。这导致了共振俘获现象，以及这如何导致尖点势中的混沌和缓慢演化势中的相空间混合。介绍了截面曲面和频率分析作为相空间结构的诊断方法。真正的星系势包括一个波动的部分，它驱使系统走向无法达到的热平衡。两体相遇只是波动的一个来源，所有的波动都将推动类似的进化。我们推导出轨道平均的Fokker-Planck方程和二阶扩散系数与涨落功率谱和一阶扩散系数之间的关系。从观测到的太阳邻域的加热，我们表明，二级扩散系数必须标度为J^{1/2}。我们发现，周期性的螺旋结构转移角动量向外，加热在Lindblad共振和混合在共转。本文首先导出了产生星盘简正模的方程，然后讨论了紧绕螺旋波的传播。这种波的卷起解释了为什么冷恒星盘是放大环境噪声的响应系统。解释为什么林舒Kalnajs色散关系，甚至全球正常模式的计算提供了一个非常不完整的理解恒星盘的动力学。
2012-02-15 astro-ph.GA
Growth of bulges in disc galaxies since $z\sim1$
我们研究了明亮的盘星系（$M_B<-20$）自$z\sim1$以来，在静止坐标系B和I波段，使用来自GOODS-South的HST ACS和WFC 3的图像（$0.4<z<1.0$）和SDSS（$0.02<z<0.05$）。通过两组分膨胀圆盘分解，并进一步利用Kormendy关系将膨胀分为伪膨胀和经典膨胀，追溯了膨胀的生长历史。在我们的样品中，我们有大约$27\%$伪和$40\%$经典的凸起。在这里探测的所有红移中，在两个静止带中，经典凸起都比赝凸起亮;事实上，从$z\sim0.77$开始，经典凸起比赝凸起亮大约$\sim1$等。这两个凸起都见证了实质性的增长，自$z\sim1$以来，它们现在的恒星质量已经增加了一半以上。它们的主盘同时增长，在静止帧I波段逐渐变亮。在静止标架B带中，赝和经典凸起的高红移主盘具有相同的聚集性。在同一个波段，我们发现经典凸起的增长伴随着其宿主圆盘的消退-这可能是长期过程的一个迹象。然而，无论是主盘还是凸起都在恒星质量方面大幅增长。我们的分析表明，单独的团块迁移和长期过程不能解释隆起生长，因为$z\sim1$，吸积和小合并将是必需的。
2017-04-08 astro-ph.CO 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
Secular evolution and a non-evolving black hole to galaxy mass ratio in the last 7 Gyr
本文对XMM-COSMOS巡天的32个1型活动星系核（AGNs）样本（M_BH/M_sun~10^（7.2--8.7））的黑洞（BH）质量与星系恒星总质量之比在0.3<z<0.9处提出了新的限制。基于H_β的维里M_BH估计可从COSMOS Magellan/IMACS巡天获得。我们利用高分辨率的哈勃空间望远镜（HST）图像对各第1类活动星系核和宿主星系的光进行分解，并采用特制的质光比来估算恒星质量（M *）。对于星系核球的质量，M_BH/M_* 比相对于局域关系为零，并且我们也发现质量比M_BH/M_*=（1+z）^{0.02+-0.34}在z~0.9范围内没有演化。有趣的是，在高M_BH端，z=0的关系有一个正的偏移，这可以完全由宇宙散射为0.3的质量函数偏差来解释，重申了内在分布与零演化是一致的。从我们的结果中，我们得出结论，由于z~0.9，不需要大量增加恒星质量：恒星形成率的下降和z<1时的合并活动支持这种情况。然而，考虑到这些星系中有相当一部分显示出盘状成分，它们的凸起确实质量不足。这直接表明，对于最后7 Gyr，这些星系遵守z=0关系所需的唯一基本机制是恒星质量重新分配到凸起，可能是由长期过程驱动的，即，内部不稳定和轻微合并。
2011-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Inside-out Growth of the Galactic Disk
我们量化了银河系低α恒星盘的由内而外的生长，模拟了6 < R < 13 kpc的APOGEE红团星的年龄，金属丰度和银心半径。目前的恒星分布与恒星形成历史的预期有很大的不同，这是由于恒星通过径向轨道混合的重新分布。我们提出了一个全球性的银河系盘模型，指定由内而外的恒星形成历史，径向轨道混合，和经验，参数模型的化学演化。我们占空间复杂的调查选择功能，并发现该模型适合所有的数据。我们发现银河系盘的明显的由内向外的增长;最佳拟合模型意味着银河系盘的半质量半径在过去的7 Gyr中增长了43%。然而，这种由内而外的增长仍然导致现今的年龄梯度弱于0.1 Gyr/kpc。我们的模型预测了银河系盘在早期的半质量和半光的大小，这可以与观测到的盘星系的红移-大小关系相比较。我们表明，径向轨道迁移可以调和不同的磁盘大小的红移演化，也预计从宇宙学模拟，与温和的现今的年龄梯度在银河系和其他星系。
2019-09-16 astro-ph.GA
Relaxed blue ellipticals: accretion-driven stellar growth is a key evolutionary channel for low mass elliptical galaxies
椭圆星系如何形成是观测宇宙学的一个关键问题。虽然大质量椭圆星系的形成与合并密切相关，但低质量（Mstar < 10^9.5 MSun）区域仍然没有得到很好的探索。特别是，研究椭圆种群时，他们是蓝色的，因此迅速建设恒星质量，提供了强大的限制，他们的形成。在这里，我们研究了宇宙场中z < 0.3的108个蓝色低质量椭圆星系（恒星质量中值为10^8.7 MSun）。对极深光学HSC图像的目视检查表明，这些系统中只有不到3%具有可见的潮汐特征，比具有相同恒星质量和红移分布的星系对照样本中潮汐特征的发生率低2倍。这表明这些天体中的恒星形成活动不是由合并或相互作用驱动的，而是由长期气体吸积驱动的。我们将COSMOS 2020目录中的精确物理参数与宇宙网络中星系的局部密度和位置的测量相结合，以表明我们的蓝色椭圆星系位于低密度环境中，比其他星系更远离节点和大尺度细丝。在相似的恒星质量和环境下，蓝色椭圆星系的数量是正常（红色）的两倍。因此，这些系统不仅可能是类似恒星质量的正常椭圆星系的祖先，而且由于它们的高恒星形成率，也可能是更高恒星质量的椭圆星系的祖先。长期的气体吸积，因此，可能起着重要的（可能是主导的）作用，在恒星组装的椭圆星系在低质量的制度。
2023-02-13 astro-ph.GA
Secular aberration drift in stellar proper motions: An additional term due to the change in line-of-sight direction
针对视线方向变化引起的长期光行差漂移效应，推导完整公式并基于Gaia Data Release 3计算其对恒星自行的影响，发现忽略该效应会引入显著误差，强调需对其建模以实现恒星与河外参考架的一致性。
2024-07-27 astro-ph.GA astro-ph.IM 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 Galactic Bulge exploration V.: The secular spherical and X-shaped Milky Way bulge
本研究通过分析8456颗RR Lyrae星的轨道，揭示了银河系核球中恒星的旋转滞后、轨道分布特征及长期演化规律，为核球的空间与运动学特征提供了非经典核球起源的解释。
2025-06-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Dynamical aspects of Galactic habitability in N-body simulations
本研究通过10 Gyr的银河系N体模拟，发现恒星径向迁移和长期演化显著影响星系宜居性，导致宜居带边界模糊，并指出太阳系是向外迁移的典型宜居系统。
2023-10-24 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Galaxy-SMBH co-evolution in 2,435 DESI disk galaxies and merger-free BH growth in bulgeless disks
University of Oxford（牛津大学）；Lancaster University（兰卡斯特大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；Masaryk University（马萨里克大学）；University of Toronto（多伦多大学）；University of Louisville（路易斯维尔大学）；Haverford College（哈弗福德学院）；University of Utah（犹他大学）
基于DESI数据中2,435个盘状星系样本，发现无核球星系遵循与一般盘星系相同的黑洞-恒星质量关系，表明长期演化过程而非并合主导了星系-黑洞协同演化。
2026-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
Dark Matter reconstruction from stellar orbits in the Galactic Centre
本文提出一种不依赖先验物理模型的球壳方法，从银河系中心恒星轨道数据无偏重建暗物质等分布物质的密度剖面，并评估当前与未来观测区分不同密度剖面的能力。
2023-08-17 astro-ph.GA gr-qc
The age-chemical abundance structure of the Galactic disc II: $α$-dichotomy and thick disc formation
本文将我们以前对银河系外盘年龄-化学丰度结构的研究扩展到了内盘（4 < r < 8 kpc）。与外盘不同，内盘星在[Mg/Fe]-[Fe/H]平面上呈现明显的双峰分布。虽然在文献中已经提出了一些方案，但用理论模型恢复这种双峰分布仍然具有挑战性。为此，我们提出了一个化学演化模型嵌入一个复杂的多相内盘形成的情况下，所观察到的双峰[Mg/Fe]-[Fe/H]分布相匹配。在这种情况下，内盘的形成是由两个主要的星暴事件6 Gyr除了长期的，低水平的恒星形成活动之间。在我们的模型中，第一次星暴发生在宇宙时间的早期（t~1 Gyr），第二次星暴发生在宇宙时间的6 Gyr后的t~7 Gyr。在我们的模型中，这两个星爆事件都与气体吸积事件有关，并迅速熄灭。第一次星暴导致高$α$序列的形成，第二次星暴导致贫金属低$α$序列的形成。相反，富含金属的低$α$星是在两次爆发之间的长期演化阶段形成的。我们的模型表明，$α$ -二分法起源于第一次星暴后恒星形成的快速抑制。这两次星爆事件可能是几何厚盘（z >1 kpc）形成的原因，老的内厚盘和年轻的外厚盘分别在第一次和第二次星爆期间形成。
2020-07-10 astro-ph.GA astro-ph.SR
