Formation of tidally induced bars in galactic flybys: prograde versus retrograde encounters
盘状星系中的棒可以通过与其他系统的相互作用形成,包括那些质量相当的系统。长期以来,人们已经确定,这种相互作用对星系形态的影响在很大程度上取决于轨道配置,特别是银河系盘的内在自旋相对于其轨道角动量的方向。顺行遇到修改的形态强烈,包括潮汐诱导酒吧的形成,而逆行飞掠应该有形态上的影响不大。最近的研究得出了相互矛盾的结论,其中一个使用脉冲近似,并声称在潮汐沙洲的属性中不依赖于这个角度。为了解决这一争议,我们进行了自洽的N-体模拟的双曲线遇到两个相同的银河系的星系假设不同的速度和碰撞参量,与一个星系的一个逆行轨道和其他。星系最初由指数恒星盘和NFW暗晕组成,并在3 Gyr内保持稳定。我们发现,强潮汐诱导酒吧只形成在银河系的轨道。对于较小的碰撞参量和较低的相对速度,杆更强,并且具有较低的图案速度。较强的杆件经历了长时间的屈曲失稳,这破坏了它们的垂直结构。这些遭遇也导致形成双臂螺旋,其强度与酒吧的强度成反比。我们的结论是,正确的建模的逆行和逆行的遭遇不能依赖于最简单的冲动近似。
2018-03-26 astro-ph.GA
Probing the Galaxy's bars via the Hercules stream
有人认为,旋转的棒和太阳附近的恒星之间的共振可以产生所谓的“武仙座流”。最近,在银河系中心可能已经发现了第二个棒,即所谓的“长棒”,它比传统的银河系棒更长,更平坦,质量相似。我们研究了这两个酒吧的动力学效应,单独和一起,从当地的位置和速度向后整合的恒星轨道,以及直接包括酒吧的银河系潜力的模型。这两个酒吧可以产生大力士一样的功能,并允许我们测量酒吧(S)的旋转速率。我们测量的模式速度,为两个酒吧,1.87 +/- 0.02倍的本地循环频率。这与之前对银河棒的测量结果一致,尽管我们采用了稍微不同的太阳运动。最后,我们确定了一个新的运动学特征,在当地的速度空间,造成的长酒吧,这是诱人的高速“大角星”流。
2010-05-24 astro-ph.GA
A family of potential-density pairs for galactic bars
我们提出了一个家庭的分析潜在的密度对禁止光盘,它可以结合起来,以一种现实的方式来描述银河酒吧,包括四四方方/花生组件。我们用两个合理的复合模型来说明这一点。免费提供计算势能、力、密度和投影密度的计算机代码。
2022-10-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
Caught in the Act: Direct Detection of Galactic Bars in the Buckling Phase
大多数大质量盘状星系,包括我们自己的星系,都有垂直厚的内部区域的恒星棒-所谓的“盒子/花生形”(B/P)凸起。最常见的B/P凸起的形成机制是棒中剧烈的垂直“屈曲”不稳定性,这在N体模拟中已经出现了20多年,但从未在真实星系中发现。在这里,我们提出了两个邻近星系(NGC 3227和NGC 4569)正在进行的屈曲的第一个直接观测证据,包括特征不对称等照度线和(在NGC 4569中)与模拟屈曲相匹配的恒星运动学不对称性。这证实了在真实星系中发生了屈曲不稳定性并产生了B/P凸起。如果屈曲阶段持续~0.5--1 Gyr,则杆演化的玩具模型产生与观测一致的屈曲杆局部分数,与模拟一致。
2016-07-05 astro-ph.GA
Galactic bars are already mature at Cosmic Noon: bar strength and flatness at z ~ 1.5
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学 Kavli天体物理研究所);Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo(东京大学 Kavli宇宙起源研究核心理事会(WPI)、UTIAS);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Department of Astronomy, School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学部天文学系);Center for Astrophysical Sciences, Department of Physics & Astronomy, Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学物理与天文学系天体物理学中心);CEA, Irfu, DAp, AIM, Universitè Paris-Saclay, Universitè de Paris, CNRS(法国原子能和替代能源委员会、IRFU、DAp、AIM、巴黎萨克雷大学、巴黎大学、CNRS);Department of Astronomy, University of Geneva(日内瓦大学天文学系)
研究发现z~1.5时银河系棒已成熟,部分棒因快速气体流入或小合并而减弱。
2026-01-06 astro-ph.GA
Molecular gas and star formation within 12 strong galactic bars observed with IRAM-30m
虽然一些星系棒显示出最近的大质量恒星形成(SF),但另一些则缺乏SF。低SF水平的酒吧是否是低恒星形成效率(SFE),低气体流入率或动力学效应的结果,仍然是一个争论的问题。我们进行了多波长分析12个强棒大质量星系,选择主机不同程度的SF沿酒吧主轴没有任何事先条件的气体含量。我们用IRAM-30 m望远镜观测了条内的CO(1-0)和CO(2-1)发射,我们用它来估计分子气体质量。SF率(SFR)是根据GALEX近紫外线和远紫外线(UV)以及WISE 12和22微米图像在光束指向内计算的,覆盖了整个酒吧范围。我们在所有被探测的星系中发现了分子气体。棒中的SFE在星系之间的变化高达一个数量级。平均而言,SFE沿着条大致恒定。SFE与文献报道的螺旋星系的平均值没有显着差异。有趣的是,宿主星系的总恒星质量越高,其条内的SFE就越低。特别是,我们样本中具有最低SFE和SFR表面密度的两个星系(NGC 4548和NGC 5850)也是拥有大规模凸起和过去与附近同伴相互作用的迹象的星系。在强酒吧的SFE没有系统地抑制(无论是在中央,中间或酒吧的端部)。环境和内部淬火可能是负责最低的SFE在这项工作中报告(摘要)。
2021-10-23 astro-ph.GA
Dynamical evolution of two associated galactic bars
我们研究的动力学相互作用的质量系统在平衡下自己的重力,相互施加和经验的引力。我们采用的方法是模拟动力学演化的两个孤立的酒吧,托管在同一个星系系统,在他们的相互引力相互作用。在这项研究中,我们提出了一个长期的演化的两个酒吧,相互振荡的分析处理。两种情况下的相互作用,有和没有几何变形,进行了讨论。在后一种情况下,酒吧被描述为修改的雅可比椭球。这些三轴系统是由一个旋转的流体质量与它自己的旋转速度和另一个杆的引力场处于引力平衡而形成的。然后,数值积分的控制方程的相对角间距的变化,这也提供了机构的几何参数的时间演变。刚性的、不可变形的杆在某些情况下在物体中产生类似于谐振子的振荡运动。对于另一种情况,一个可变形的旋转体,可以表示为一个修改的雅可比椭球体的影响下,外部质量的身体将改变其旋转速度逃离吸引的身体,就好像重力扭矩施加的外部身体是相反的符号。相反,角动量的交换将导致雅可比体通过扩大其位于旋转平面中的长轴来修改其几何形状,从而减小其轴比。
2014-09-05 astro-ph.GA
Galactic bars and active galactic nucleus fuelling in the second half of cosmic history
SRON Netherlands Institute for Space Research(荷兰空间研究所);Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen(格罗宁根大学卡普坦天文研究所);European Space Agency (ESA), European Space Astronomy Centre (ESAC)(欧洲空间局(ESA),欧洲空间天文中心(ESAC))
研究发现银河系棒在低至中等亮度AGN燃料供应中起作用,但主要合并是触发最强AGN的主要机制。
2026-01-19 astro-ph.GA
Buckling instability in tidally induced galactic bars
在模拟中产生的强星系棒往往会经历一段屈曲不稳定期,这会使它们变弱和变厚,并在它们的中心部分形成一个四方形/花生状结构。这一理论预测已经通过在真实星系中识别这种形态得到证实。然而,这种不稳定性的性质和起源仍然知之甚少,一些研究声称它是由于消防水带不稳定性,而另一些研究则将其与支持酒吧的恒星轨道的垂直不稳定性联系起来。星系棒形成的通道之一是通过盘状星系与显著质量的扰动的相互作用。潮汐诱导的酒吧提供了一个独特的可能性研究屈曲不稳定性,因为它们的形成可以通过改变相互作用的强度,同时保持星系的初始结构相同的控制。我们使用了一组四个模拟的飞越相互作用,其中一个星系的轨道上形成一个酒吧,这是更强的潮汐力。我们通过计算不同的运动学特征来研究它们的屈曲,包括垂直方向上的平均速度分布,以及盘平面外的杆的变形。虽然我们的两个最强的酒吧最强烈的屈曲,有没有直接的关系之间的比例的垂直水平速度色散和酒吧的屈曲的敏感性,所需的消防水龙带不稳定性的解释。虽然我们最弱的酒吧,一个更强的没有,它的分散率仍然很低,它成长为最强的所有在进化结束。相反,我们发现,在屈曲的垂直和径向轨道频率之间的共振变得广泛,因此能够修改恒星轨道在一个显着的半径范围。我们的结论是,垂直轨道不稳定性是更合理的解释屈曲的起源。
2019-02-20 astro-ph.GA
Does modified gravity predict fast stellar bars in spiral galaxies?
利用高分辨率N体模拟研究了盘星系在修正引力作用下的演化。更具体地说,我们使用两个修正引力理论的弱场极限,即,非局域引力(NLG)和标量-张量-矢量引力(MOG),忽略了暗物质晕的存在。另一方面,我们在标准暗物质模型中构造了相同的模型,并将它们的动力学与修正引力下的银河系模型进行了比较。事实证明,在这些不同的观点中,星系模型之间存在着严重的差异。例如,我们明确表明,银河系模型在修改后的重力,主机更快的酒吧相比,暗物质的情况。另一方面,在修正引力下,末级恒星棒较弱。这些事实并不新鲜,在我们以前对指数星系模型的模拟中已经报道过。因此,我们在这项研究中的主要目的是表明,上述差异,强调酒吧的速度,是独立的初始密度分布所采用的磁盘/晕。要做到这一点,我们采用不同的配置文件的磁盘和晕,并表明,结果保持定性独立的初始星系模型。此外,一个更精确的方法已被用来量化的恒星酒吧的运动学性质。我们的结果意味着,相反的暗物质模型,在修改的重力棒是快速旋转,从来没有离开快棒区域,直到模拟结束。
2020-04-21 astro-ph.GA
Unraveling Joint Evolution of Bars, Star Formation, and Active Galactic Nuclei of Disk Galaxies
本研究基于SDSS DR12近邻盘星系样本测量棒结构,提出可降低质量偏差的新棒参数,揭示非AGN星系靠棒长、AGN星系靠棒轴比追踪演化,并阐明棒驱动恒星形成、AGN调节棒形态的共同演化关系。
2023-05-13 astro-ph.GA
Stellar population constraints on the ages of galactic bars
我们提出了一个研究的恒星星族的中心区域附近的四个酒吧星系,并使用一种新的技术来限制酒吧活动的持续时间。我们专注于恒星形成的“沙漠”,在这些星系中的每一个区域,恒星形成似乎已被酒吧抑制。新的H β光谱数据,并用于产生光谱线指数进行比较,从人口合成模型的理论预测简单的恒星星族和时间截断恒星形成的历史。这一分析表明,在这些地区缺乏恒星形成活动似乎已经持续了至少1个Gyr,其中两个星系的时间尺度为几个Gyr。这有利于模型中,强大的酒吧可以是长寿的星系的功能,但我们的研究结果也表明了显着的多样性,在恒星星族年龄,因此在这四个星系酒吧活动的隐含历史。
2016-01-18 astro-ph.GA
The role of bars in triggering active galactic nuclei galaxies
本研究通过比较有棒与无棒星系中AGN比例,发现星系棒特别是强棒能显著提升AGN活动,且此效应在低和高密度环境中尤为明显。
2025-05-29 astro-ph.GA
Oscillating dynamical friction on galactic bars by trapped dark matter
在标准的$Λ$ CDM模型中,星系棒的动力学演化主要是由通过动力学摩擦而损失给暗物质晕的角动量所决定的。传统的近似动力学摩擦制定使用线性化碰撞玻尔兹曼方程,并已被证明是有效的快速限制,即快速放缓酒吧。然而,对于典型的缓慢演化的棒,线性假设在几个动力学周期内就被打破了,这些棒在共振中捕获了大量的盘星和暗物质。最近对银河系棒的观测暗示了主棒共振处的这种缓慢状态。我们制定了依赖于时间的动力学摩擦的慢极限和探索其机制在一般慢政权的测试粒子模拟。在这里,角动量交换是由共振捕获轨道,周围的共振缓慢振动为主。在典型的平衡晕中,捕获区内的初始相空间密度在较低的角动量下较高。由于天平动频率落向分界线,这种密度对比会形成相空间螺旋,导致动力学摩擦以$\sim$ Gyr周期振荡,并在长期时间尺度上衰减。我们用长期扰动理论量化了这种扭矩的长期行为,并预测了两个可观察到的结果:i)相空间螺旋可以在恒星盘中检测到,其中绕组的数量编码了棒的年龄。ii)扭矩导致条形图案速度的微弱振荡,覆盖整体减速-虽然没有讨论,但在以前的模拟中可以看到这个特征。
2022-04-28 astro-ph.GA
Environmental regulation of cloud and star formation in galactic bars
银河棒动力学的强烈时间依赖性产生了致密气体和恒星形成区域复杂且快速变化的分布。虽然酒吧主要主机区没有任何恒星形成活动,他们的极端可以收集的物理条件,形成分子复合体和迷你星爆。使用亚秒差距分辨率流体动力学模拟的银河系,我们探测这些条件,探索如何以及在那里酒吧(水)动力学有利于形成或破坏的分子云和恒星。kpc尺度动力学(气流、剪切)和秒差距尺度(湍流)之间的相互作用是这个问题的关键。我们发现一个强大的二分法之间的领先和落后双方的酒吧,在云的碎片和年轻恒星的年龄分布。这些年轻的结构沿着棒的边缘轨道运行后,在棒的末端减速,轨道拥挤增加了云与云碰撞的可能性。我们发现,这样的事件增加了云的马赫数,从而提高了恒星形成的效率,并最终形成大质量的恒星协会,在一种类似于星系-星系相互作用的方式。我们强调的作用,酒吧动力学解耦年轻的恒星从他们形成的云,并讨论注入反馈到星际介质的影响,特别是在星系形成的背景下。
2015-09-22 astro-ph.GA
Identification and analysis of galactic bars in DESI Legacy Imaging Surveys
本研究利用DESI遗留成像巡天数据,通过等照度线分析识别了232,142个星系中的棒状结构,发现总棒比例为42.9%,并验证了自动化识别方法93%的准确率,强调了棒在星系演化中的重要性。
2025-03-28 astro-ph.GA
Intrinsic properties of the bars formed by the bar instability in flat stellar discs
研究了由杆不稳定性形成的扁平恒星盘的杆的性质。初始质量模型选用Kuzmin-Toomre圆盘,为了实现Toomre $Q$值沿半径的不同分布,采用了两种精确的平衡分布函数(DF)。首先,最线性不稳定的,全球的双臂模式(MLUGTAMs)的这些光盘模型确定通过数值求解线性化的无碰撞玻尔兹曼方程。接下来,我们进行$N$ -身体模拟,其模型是根据上面采用的DF构建的。后者的模拟解开,MLUGTAMs对应于从前模态计算得到的激发在早期阶段的演变,最后被变形成酒吧在非线性制度的酒吧不稳定。我们表明,对于模拟酒吧,长度增加和轴比,在本质上,随着振幅的增加而减小。这些相关性几乎与观察到的柱的相关性相似。此外,我们发现,这些酒吧的属性是紧密相关的初始典型的$Q$值,无论DF。总之,具有较小典型$Q$值的圆盘产生振幅较小、长度较短且形状较圆的条。这一发现可能表明棒星系的哈勃序列是从SBa到SBc或SBd的$Q$递减序列。根据MLUGTAMs的特征,讨论了初始典型$Q$值与每种棒材性能之间隐含的相关性。
2022-01-18 astro-ph.GA
Characterization of galactic bars from 3.6 $μ$m S$^{4}$G imaging
我们使用斯皮策巡天星系(S $^{4}$ G)3.6 $μ$ m成像研究的属性(长度和强度)和分数的酒吧在$z=0$。我们使用棒区切向径向力比的最大值($Q_{\rm b}$)作为一个样本的$\sim 600$棒星系的棒诱导扰动强度的措施。柱也由归一化m=2傅立叶密度振幅($A_{2}^{\rm max}$)的最大值和柱最大等照度椭圆率($\varepsilon$)表征。结合我们的力的计算与HI运动学从文献中,我们得到的晕-恒星质量比($M_{\rm h}/M_{\ast}$)的光盘内,这是在很好的协议的基础上的弱透镜分析,丰度匹配和晕占领分布方法的研究。进一步利用万有旋转曲线模型,我们得到了$1128$盘星系旋转曲线分解的一阶模型。我们发现,$Q_{\rm b}$的稀释晕变得很重要,为后来的类型,这意味着$\sim 20-25\%$减少$T = 7-10$。无论是否包含光环校正,平均$Q_{\rm b}$均显示出随着$T$而增加的趋势。晚型酒吧比以前发现的文献中。我们发现了在哈勃时间内棒生长的可能证据,因为(1)早期类型星系中的棒显示出比中间类型星系更大的密度振幅和盘相对大小,(2)长棒通常很强。根据棒属性的差异,我们还观察到两种明显不同类型的棒,一边是早期和中间型星系($T<5$),另一边是晚期型系统。这种区别很可能与我们在后来的类型中观察到的更大的晕-恒星比有关,影响了盘的稳…
2016-07-25 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: Are Bars Responsible for the Feeding of Active Galactic Nuclei at 0.2 < z < 1.0?
我们提出了一个新的研究调查是否活动星系核(AGN)超出本地宇宙优先通过大尺度酒吧。我们的研究结合了钱德拉和银河动物园:哈勃(GZH)在AEGIS,COSMOS和GOODS-S调查中的数据,以创建0.2 < z < 1.0的面对面盘状星系样本。我们使用一种新的方法对120个活动星系核的主星系样本进行了比较,主星系的定义为10^42 erg/s < L_X < 10^44 erg/s,与不活动的控制星系在恒星质量、静止坐标系颜色、大小、Sersic指数和红移方面相匹配。使用GZH酒吧分类的每个样本,我们表明,活动星系核主机显示没有统计上显着的增强酒吧分数或平均酒吧的可能性相比,紧密匹配的不活跃的星系。详细地说,我们发现,AGN酒吧分数不能被增强以上的控制酒吧分数超过两个因素,在99.7%的置信度。我们同样发现,在活动星系核的分数之间的酒吧和非酒吧星系没有显着差异。因此,我们没有发现令人信服的证据表明,大规模的酒吧直接燃料AGN在0.2<z<1.0。这一结果,加上以前的结果在z=0,意味着中等光度的活动星系核没有优先喂养大规模的酒吧,因为z=1。此外,考虑到z>1时的低棒分数,我们的研究结果表明,大尺度的棒可能从来没有直接成为超大质量黑洞生长的主要燃料机制。
2014-12-19 astro-ph.GA
The Galactic Center compared with nuclei of nearby galaxies
了解我们的银河系中心是更容易从附近的星系核的见解。无论是由棒和核棒驱动的核气体盘中的恒星形成活动,还是低光度活动星系核的燃料补给,以及随后的喷流反馈,驱动分子外流,都肯定存在于我们的银河系中心,现在似乎已经熄灭了。比较和诊断的审查,特别是m=2和m=1模式,不平衡性,不同的磁盘取向,和化石证据的活动和反馈。
2016-10-11 astro-ph.GA
Formation timescales for stellar bars in diverse galactic discs
International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), University of Western Australia(国际射电天文研究中心(ICRAR),西澳大学)
研究通过145个模拟探索银河盘中恒星棒形成时间尺度,发现盘结构和动力学影响棒形成速率,提出经验关系描述活体晕模型中的棒形成时间。
2026-02-25 astro-ph.GA
Dynamical friction and feedback on galactic bars in the general fast-slow regime
本文研究星系棒在任意自旋减慢速度下的动力学摩擦,无缝连接快慢极限,通过求解无碰撞玻尔兹曼方程推导出包含捕获与非捕获轨道的动力学反馈完整公式,发现其可占银河系棒总力矩的30%。
2023-08-02 astro-ph.GA
The effect of warm gas on the buckling instability in galactic bars
利用$N$体模拟和流体模拟,我们研究了具有显著气体含量的星系中棒的形成和演化,重点研究了屈曲不稳定性现象。星系最初由球形暗物质晕和恒星组成,或恒星和气体,圆盘的参数与银河系相似,并进化了10 Gyr。我们考虑了不同的气体分数值$f =0-0.3$,为了隔离气体的影响,我们在演化过程中通过不允许气体冷却和形成恒星来保持分数恒定。在模拟中形成的恒星棒具有更高的气体分数,它们更弱,更短,并且对于高于0.3的气体分数,它们根本不会形成。由于气体中的初始扰动,气体分数为0.1的棒形成得更快,但尽管演化时间更长,但在演化结束时,它不会变得比无碰撞情况下的棒更强。气体成分中的棒较弱;它们在4 Gyr左右达到最大强度,然后下降到球形。对于较高的气体分数,恒星棒在屈曲不稳定期间的扭曲较弱,并且对棒的削弱不太显着,但它在径向轮廓和正面投影方面都具有类似的结构。对于$f=0.2,$,第一次屈曲持续时间明显更长,并且杆不经历第二次屈曲事件,而对于$f=0.3,$,屈曲不发生。尽管有这些差异,所有的酒吧开发四四方方/花生形状的恒星和气体成分的演变结束,虽然他们的厚度是较小的气体分数较高。
2020-01-20 astro-ph.GA
Role of galactic bars in the formation of spiral arms: A study through orbital and escape dynamics -- I
本文建立了一个棒星系的三维引力模型,以研究中央棒星系区域内恒星的轨道动力学和逃逸动力学。我们的引力模型由四个部分组成:中心核、棒、盘和暗物质晕。此外,我们还分析了两种不同类型的杆势模型。研究已经进行了一个哈密顿系统和彻底的数值研究已经完成,以分类定期和混沌运动的恒星。我们已经看到,逃逸机制只在哈密顿系统的鞍点($L_2$,$L_4$和$L_2^{'}$,$L_4^{'}$)附近出现过。$x$ - $y$平面的轨道结构表明,这种逃逸运动对应于杆的两端。通过计算对应于特定初始条件向量的恒星轨道的最大李雅普诺夫指数,得到轨道的分类。在$x$ - $y$和$x$ - $p_x$($p_x$是沿$x$ -方向的动量)平面上研究Poincaré表面截面图,以得到系统在相空间中逃逸性质的完整视图。详细研究了混沌动力学随杆的质量、长度和性质的变化规律。我们发现,在适当的物理条件下,混沌起着关键的作用背后的大设计或弱螺旋图案的形成较强的酒吧和环结构较弱的酒吧。
2021-02-25 astro-ph.GA
The imprints of bars on the vertical stellar population gradients of galactic bulges
这是第二个文件的一系列旨在研究恒星运动学和人口特性的隆起在高度倾斜棒星系。在这项工作中,我们进行了详细的分析的恒星年龄,金属丰度和[Mg/Fe]的28个高度倾斜($i > 65^{o}$)盘星系,从S0到S(B)c,用SAURON积分场摄谱仪观察。样本分为两个干净的样本的酒吧和unbarred星系,恒星速度和h $_3$配置文件之间的相关性的基础上,以及在隆起区域内的圆柱旋转的水平。我们发现,虽然平均恒星年龄,金属丰度和[Mg/Fe]在酒吧和无酒吧星系的凸起是统计上没有区别的,[Mg/Fe]梯度沿短轴(远离光盘)的酒吧星系是显着不同的比那些没有酒吧。对于棒星系,垂直远离中平面的恒星通常更[Mg/Fe]-增强,因此棒星系的[Mg/Fe]垂直梯度大多为正,而对于无棒凸起的[Mg/Fe]轮廓通常为负或平坦。这一结果,以及在条形样本中观察到的老种群,表明酒吧是持久的结构,因此不容易被破坏。显着的[Mg/Fe]与无棒星系的凸起的差异表明,不同的形成/演化的情况下,需要解释他们的建设,并强调酒吧的作用,在重新分配恒星物质的凸起占主导地位的地区。
2017-01-12 astro-ph.GA
Measuring the dynamical length of galactic bars
本文提出了一种基于骨架轨道径向范围的星系棒“动力学长度”测量方法,利用积分场单元光谱学技术,发现传统椭圆拟合方法会高估棒长度1.5-2.5倍,进而影响对棒演化的推断。
2023-05-22 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
Galaxy Zoo Bar Lengths: A Catalogue of Measurements from Hubble Space Telescope Images and the Evolution of Galactic Bar Structure at z < 1
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Lancaster University(兰卡斯特大学);Haverford College(哈弗福德学院);University of California, San Diego(加州大学圣迭戈分校);Masaryk University(马萨里克大学)
研究通过哈勃望远镜图像测量8230个盘状星系的棒长和宽度,探讨棒结构在不同红移下的演化,发现棒强度随恒星质量变化,且高红移星系棒较弱,星系演化中棒结构起重要作用。
2026-04-29 astro-ph.GA
On the nature of buckling instability in galactic bars
本研究通过模拟揭示星系棒屈曲分为两阶段:垂直共振驱动扭曲增长,随后弯曲波缠绕,与消防水带不稳定性无关。
2025-06-26 astro-ph.GA
Unveiling the origins of galactic bars: insights from barred and unbarred galaxies
本研究利用TNG50模拟对比有棒与无棒星系,发现内部恒星与暗物质质量比高、初始气体丰富及角动量转移增强是棒状结构形成的关键,并排除了并合作为主要驱动因素。
2024-03-19 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
The Origin of Buckling Instability in Galactic Bars: Searching for the Scapegoat
恒星杆的屈曲过程充满了未解决的问题。我们使用高分辨率N体模拟分析了恒星杆屈曲不稳定性的起源。以往的研究认为,非共振水龙带失稳是引起水龙带竖向屈曲的主要原因。我们已经分析了屈曲过程中的恒星轨道在酒吧,泵能量垂直振荡的共振激发。我们发现:(1)屈曲与中心质量浓度的突然增加有关,并触发了沿杆和沿其旋转轴的速度。(2)当用等密度线或拉普拉斯面曲率测量弯曲振幅时,弯曲振幅是非线性的,它对恒星运动有重要影响;(3)在线性描述中,平面和垂直方向的2:1共振仅在屈曲时出现,并迅速达到重叠阶段,从而支持能量传递;(4)利用非线性轨道分析方法,分析了恒星沿杆和沿自转轴的振动,发现恒星在发生屈曲的同时,也会发生垂直2:1共振。重叠的平面和垂直的2:1共振捕获超过25%的酒吧粒子提供的'吸烟枪'指向恒星轨道的弯曲和共振作用之间的密切关系-这些粒子提供了必要的成分,确保在不断增长的垂直不对称性的凝聚力响应。我们的结论是,共振激励是重要的触发屈曲不稳定性,和消防水龙带不稳定的贡献应重新评估。最后,我们讨论了一些观察屈曲的影响。
2023-03-02 astro-ph.GA
Potential-density pairs for bent bars
提出了一种在曲率较小时弯曲细长直线的方法。该程序适用于一个均匀的薄杆两种类型的曲率。其中一个模拟了一个顶端有两个旋臂的银河棒。证明了如果弯曲函数是勒让德多项式的线性组合,则弯曲势是拉普拉斯方程的精确解。一个变换应用于薄弯曲杆产生三维的潜力,密度对没有奇异性。薄弯曲杆的潜力也被用来产生非轴对称的平面分布的物质。
2010-12-27 astro-ph.GA
The effects of bar strength and kinematics on galaxy evolution II: The global and local impacts of slow-strong bars
Haverford College(哈弗福德学院);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);University of Oxford(牛津大学);University of Toronto(多伦多大学);Lancaster University(兰开斯特大学)
研究通过分析棒状星系的强度和运动学,探讨其对星系演化的影响,发现慢强棒最促进星系熄灭,但强棒在棒中心促进恒星形成,慢棒则在棒内促进恒星形成。
2026-03-18 astro-ph.GA
Models of Bars with Exponential Density Profiles
我们提出了一个新的模型,银河棒指数下降的主轴光度分布和高斯截面。这是基于具有指数权重函数的高斯势-密度对的线性叠加,使用最初由Long & Murali(1992)引入的方法的扩展。我们使用高斯求积计算密度、势和力。这些量作为位置的显式函数给出。有三个独立的缩放杆参数,可以连续变化,以生产给定质量和形状的定制杆。我们通过将简化的参数空间分成六个区域来对有效势进行分类。不寻常的是,我们发现在长轴上有三个稳定拉格朗日点的酒吧是可能的。我们的模型揭示了各种意想不到的轨道结构,包括一个分叉的$x_1$轨道共存的一个稳定的$x_4$轨道。螺旋桨轨道被发现在轨道结构中起着主导作用,我们发现我们的杆结构和Kaufmann & Contopoulos(1996)的模型之间有惊人的相似之处。我们发现一个候选轨道家庭,从螺旋桨轨道,这可能是负责所观察到的高速度峰值在银河系的酒吧。作为一个交叉检查,我们检查,第一次,在高速峰,这也符合我们建议的轨道家族恒星的自行。这项工作增加了越来越多的证据,证明真正的银河棒可能至少部分地由螺旋桨轨道支持,而不仅仅是$x_1$家族。
2019-12-05 astro-ph.GA
BRAHMa: Bar Recognition And Hatching using Machine learning -- a framework for oriented bounding box detection of galactic bars
Maulana Azad National Institute of Technology (MANIT)(毛拉纳·阿扎德国家理工学院(MANIT));Indian Institute of Technology (IIT) Indore(印度理工学院印多尔分校(IIT Indore))
提出BRAHMa框架,基于YOLO11x定向包围盒模型,利用合成数据与GZ-3D真实数据训练,实现星系棒快速客观检测,在3,150个星系上达到1.1 kpc的L1误差,接近目录间差异极限,支持大规模形态学研究。
2026-10-08 astro-ph.GA
Large gas inflow driven by a matured galactic bar in the early Universe
研究发现早期宇宙中,由成熟银盘条纹驱动的气体流入,推动了大规模恒星形成活动。
2025-11-20 astro-ph.GA
Tidal interaction can stop galactic bars: on the LMC non-rotating bar
该研究通过模拟证实潮汐相互作用可使星系棒显著减速甚至暂时停止,为LMC非旋转棒的存在提供了直接证据,并提出了慢速旋转棒的新形成机制。
2025-04-02 astro-ph.GA
The Local Tremaine-Weinberg Method for Galactic Pattern Speed: Theory and its Application to IllustrisTNG
National Astronomical Observatories Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Innovation Academy for Microsatellites Chinese Academy of Sciences(中国科学院微小卫星创新研究院)
本文提出一种统一的积分框架,用于计算银河系盘面内任意区域的局部模式速度,验证了其在不同模拟案例中的有效性,并展示了其在区分棒状结构与螺旋结构方面的优势。
2026-04-09 astro-ph.GA
On the Detectability and Measurement of Galactic Bars as a Function of Redshift
Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Department of Astronomy, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院天文学系);Department of Astronomy, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院天文学系);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE)/Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(粒子天体物理与宇宙学教育部重点实验室/上海粒子物理与宇宙学重点实验室);Department of Astronomy, University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校天文学系)
本研究开发了结合椭圆拟合与傅里叶分解的自动化流程,通过模拟观测量化高红移星系棒探测偏差,提出自适应标准和校正因子,实现HST和JWST观测中超过60%的恢复率。
2026-09-22 astro-ph.GA
Differences in star formation activity between tidally triggered and isolated bars: a case study of NGC 4303 and NGC 3627
星系棒是星系演化的重要驱动力,但它们如何影响星际介质和相应的恒星形成,仍然不清楚。我们目前的模拟结果为两个酒吧星系与不同的形成机制,酒吧形成隔离或通过潮汐相互作用,考虑空间和时间变化的趋势,恒星形成。我们专注于酒吧形成的早期(<1Gyr)时代,使相互作用是明确的。选择附近的NGC 4303(孤立)和NGC 3627(相互作用历史)作为观测类似物来定制这些模拟。无论形成机制,两个模型显示出相似的内部动力学特征,虽然相互作用似乎促进外盘速度结构中的杆臂断开。这两个条形触发类似的恒星形成(79%; 66%),而相互作用也触发了更早的31%的爆发。在表面气体和恒星形成率之间的关系中观察到显着的形态依赖性。在这两种情况下,酒吧组成部分是明显最陡峭的;臂是类似的整体光盘的平均值;和臂间明显最浅。潮汐盘的一个显著特征是存在中等密度、低效率的恒星形成气体,这些气体主要局限于光盘外的潮汐碎片中。潮汐盘还表现出一个独特的趋势,径向增加的恒星形成效率和一个明确的缺乏恒星形成,坚持沿酒吧之间的中心和酒吧的两端。这些是用于识别禁止系统后交互的潜在签名。
2021-11-18 astro-ph.GA
Statistical Study of the Star Formation Efficiency in Bars: Is Star Formation Suppressed in Gas-Rich Bars?
恒星形成效率(SFE)对星系结构的依赖性,特别是在酒吧区的SFE是否低于其他地区,最近一直存在争议。本文报道了18个邻近的具有大视棒长轴($\geqq 75^{\prime\prime}$)的富含气体的大质量恒星形成棒星系的SFE。我们统计测量的SFE区分中心,酒吧结束,酒吧区域的第一次。分子气体表面密度是从档案CO(1-0)和/或CO(2-1)数据通过假设一个恒定的CO到H的$_2$转换因子($α_{\rm CO}$)得出的,恒星形成率表面密度是从远紫外和中红外强度的线性组合得出的。角分辨率为$15^{\prime\prime}$,对应于$0.3 - 1.8~\rm kpc$。我们发现,在酒吧的SFE的比率,在磁盘系统低于单位(通常$0.6-0.8$),这意味着在酒吧的恒星形成系统抑制。我们的研究结果是不一致的,最近的统计研究报告,SFE往往是独立的星系结构。这种不一致性可以归因于棒区的定义、空间分辨率、$α_{\rm CO}$和样本星系的差异。此外,我们发现SFE和CO谱的速度宽度之间的负相关性,这是一致的想法,大的动力学效应,如强烈的冲击,大的剪切,和快速的云-云碰撞所造成的非圆运动的酒吧,导致在一个低的SFE。
2022-12-26 astro-ph.GA
Deconstructing double-barred galaxies in 2D and 3D. II. Two distinct groups of inner bars
本文通过光度分析方法,对17个双棒星系内外星棒的内禀光度特性进行了深入研究,包括:(1)二维多分量光度分解;(2)三维统计反投影,用于测量星棒的增厚程度,从而恢复其三维形状。与以前的测量结果进行了比较,得到了广泛使用的集成光分析。单棒星系和双棒星系中的大尺度棒显示出相似的尺寸,并且在不同的星系中,内部的棒可能比外部的棒更长。我们发现两组不同的内酒吧出席他们的面内长度和椭圆度,导致内/外酒吧长度比的双峰行为。这样的双峰性既与宿主星系的性质无关,也与主星系的突出部分无关,而且在盘平面外的维度上也没有对应的双峰性。长的内杆组位于外杆长度与椭圆度相关性的下端,而短的内杆不在该关系中。我们认为,这种行为可能是由于不同性质的内部光盘,内部酒吧动态形成,或不同的组装阶段的内部酒吧。这最后一种可能性意味着内部棒的动态组装是一个缓慢的过程,需要几个陀螺才能发生。我们还探讨了是否所有的大型酒吧都倾向于在其生命的某个阶段发展一个内部酒吧,我们不能完全确认或排除这种可能性。
2020-03-18 astro-ph.GA
Dependence of galactic bars on the tidal density field in the SDSS
本文利用SDSS数据系统研究了星系棒对小尺度和大尺度潮汐场的依赖性,发现除极端各向异性环境外,几乎没有证据表明本地宇宙中棒形成依赖于潮汐场。
2023-06-08 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
The impact of bars and interactions on optically selected AGNs in spiral galaxies
目标。为了比较星系棒内部过程和外部相互作用对驱动气体向星系内部运动的影响,我们探讨了这两种机制对旋涡星系活动星系核(AGN)中心核活动的影响。方法.我们选择了样本的禁止AGN和活跃的对象居住在对系统,来自斯隆数字巡天(SDSS)。为了进行一个可靠的比较,这两个样本(AGN在酒吧主机隔离和星系对),我们选择了螺旋AGN星系的红移,星等,恒星质量,颜色和恒星年龄人口的分布相似,从两个目录。与提供一个适当的量化的酒吧和相互作用对核活动的影响的目标,我们还构建了一个合适的控制样品的无棒螺旋AGN与类似的主机属性比其他两个样品。结果我们发现,禁止活动星系核显示出过量的核活动(从$Lum[OIII]$)和吸积率($\cal R$)相对于成对活动星系核。此外,相对于对照样品中的无限制活动星系核,两个样品都显示出过量的高值$Lum[OIII]$和$\cal R$。我们还发现,具有强核活动和高吸积率的AGN的分数增加,更大的质量,更蓝的颜色和年轻的恒星星族的主机。此外,相对于活动星系核居住对系统,具有棒的活动星系核具有更高比例的强$Lum[OIII]$和有效$\cal R$。对于属于星系对系统的活动星系核,我们发现其中心核活动与星系对伴星的特征有显著的依赖关系。
2018-08-16 astro-ph.GA
Fast galaxy bars continue to challenge standard cosmology
许多观测到的盘星系都有一个中央棒。在标准宇宙学范式中,银河棒应该因来自暗物质晕的动力学摩擦而减慢。这种摩擦力以一种复杂的方式取决于星系的物理性质,因此不可能用解析的方式来表达。幸运的是,宇宙流体动力学模拟提供了一个很好的星系统计种群,让我们量化模拟的星系棒如何在暗物质晕中演化。我们测量酒吧的强度,长度,并在国家的最先进的宇宙学流体动力学模拟的IllustrisTNG和EAGLE项目中的棒星系的图案速度,使用类似的技术观测。然后,我们将我们的结果与最大的观测样本在红移$z=0$。我们发现,这些模拟和观测之间的张力在共转半径与杆长的比值是$12.62σ$(TNG 50),$13.56σ$(TNG 100),$2.94σ$(EAGLE 50),和$9.69σ$(EAGLE 100),揭示了第一次,以前报道的显着的张力持续在最近发布的TNG 50。EAGLE 50中较低的统计张力实际上是由于它只有5个适合我们分析的星系,但所有四个模拟都给出了类似的条形速度分布统计数据。此外,TNG 50和TNG 100之间具有棒的盘星系比例相似,但略高于EAGLE 100。模拟得到的棒率及其随恒星质量变化的趋势与观测结果有很大差异。这些戏剧性的分歧使人们严重怀疑星系是否真的有大量的冷暗物质晕,以及它们相关的动力学摩擦作用在星系棒上。
2021-09-20 astro-ph.GA gr-qc
Barred AGN galaxies in paired systems: exploring the impact on nuclear activity
本文利用SDSS数据研究成对系统中棒旋AGN星系的核活动,发现伴星系相互作用会增强棒驱动的气体输运,使紧密成对系统中的黑洞吸积和核活动显著增强。
2024-08-30 astro-ph.GA
Destructible Bars in Disk Galaxies under the Dynamical Influence of a Massive Central Black Hole
利用恒星平盘研究了容易受到大质量中心黑洞破坏性冲击的银河棒的特性。我们构建了三个磁盘模型组,其中包括指数盘与一种类型的速度分布和Kuzmin-Toomre磁盘与两种不同类型的精确平衡分布函数。对于每个盘模型组,三个具有不同的典型Toomre的Q值的磁盘演变形成酒吧通过动力学不稳定性。一旦一个棒完全发展,一个质量为盘质量的1%的黑洞(BH)就会自动地添加到盘的中心。我们的研究结果表明,低振幅酒吧,即较弱的酒吧更容易被BH溶解。我们已经发现,这种破坏性是植根于的特征,即自发形成的酒吧变得更短的长度和圆的形状与酒吧振幅减少。由于这种较弱的酒吧被发现起源于较冷的磁盘在每个磁盘模型组,它遵循的是,对于一个给定形式的速度结构,一个初始磁盘的冷度决定是否在该磁盘中产生的酒吧是有利于溶解引起的一个巨大的中央BH。此外,还讨论了这类棒溶星系的存在性。
2011-08-12 astro-ph.GA
From galactic bars to the Hubble tension: weighing up the astrophysical evidence for Milgromian gravity
天文观测揭示了我们对物理学理解的一个主要缺陷--$-$--鉴于我们目前对引力的理解,爱因斯坦的广义相对论(GR),可检测的质量不足以解释在大量不同系统中观察到的运动。这种重力缺失的问题可能表明GR在低加速度下的崩溃,正如Milgromian动力学(MOND)所假设的那样。我们回顾MOND理论及其后果,包括在宇宙学的背景下,我们主张一种混合的方法,涉及光无菌中微子来解决MOND的集群规模的问题。然后,我们使用来自星系、星系群、星系团和宇宙大尺度结构的证据来检验MOND的新预测。我们还考虑了标准宇宙学范式($Λ$ CDM)是否可以解释观测结果,并回顾了几个以前发表的非常重要的证伪。我们的总体评估考虑了数据与每个理论一致的程度以及每个理论在容纳数据时的灵活性,金标准是一个明确的$a~priori$预测,而不是由所讨论的数据提供信息。我们的结论是,MOND是赞成的大量数据在一个巨大的天体物理尺度范围,从kpc尺度的银河酒吧的Gpc尺度的本地超空和哈勃紧张,这是缓解MOND通过增强宇宙方差。我们还考虑了几个未来的测试,主要是在尺度比星系小得多。
2022-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do galactic bars depend on environment?: An information theoretic analysis of Galaxy Zoo 2
我们使用信息理论框架来分析银河动物园2项目的数据,并研究螺旋星系中的酒吧与其环境之间是否存在任何统计学上的显著相关性。我们测量的互信息之间的barredness的星系和它们的环境中的体积有限的样本($M_r \leq -21$),并比较它与相同的数据集,其中(i)的酒吧/unbar分类是随机的,(ii)的空间分布的星系在不同的长度尺度上洗牌。我们使用t检验来评估互信息差异的统计学显著性,发现形态分类的随机化和空间分布的洗牌都不会以统计学显著的方式改变互信息。由于数据集的有限性和离散性,barredness和环境之间的非零互信息可以完全用模拟泊松分布来解释。我们还分别比较了棒星系和无棒星系的累积分布函数作为其局部密度的函数。使用Kolmogorov-Smirnov检验,我们发现即使在$75\%$置信水平下,零假设也不能被拒绝。我们的分析表明,环境在酒吧的形成中并没有发挥重要作用,这在很大程度上是由宿主星系的内部过程决定的。
2020-11-20 astro-ph.CO 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
Are purely gaseous bars in dwarf-irregulars a myth?
本研究通过动力学模型与N体+流体动力学模拟发现,矮不规则星系中的纯气态棒可在扁球暗物质晕中形成并存续,且不受冲击波影响,同时伴随微弱恒星棒的形成。
2025-03-05 astro-ph.GA
Bars in low-density environments rotate faster than bars in dense regions
University of Oxford(牛津大学);University of Toronto(多伦多大学)
研究通过观测数据发现,高密度环境中星系棒状结构的旋转速度较慢,揭示了环境对棒状结构旋转速率的影响,为模拟预测提供了实证支持。
2026-01-22 astro-ph.GA