Magnetic Spiral Arms and Galactic Outflows
在一些旋涡星系的气体臂之间已经观察到了星系磁臂，它们的起源仍然不清楚。我们认为，磁旋臂可以自然地产生在臂间区域，因为银河喷泉流或风很可能是弱于臂。银河系外流导致两个抵消效应：小尺度磁螺旋度的消除，这有助于避免发电机的灾难性熄灭，以及大尺度磁场的平流，这抑制了发电机的行动。对于现实的银河系参数，净后果的外流更强的气体武器是更高的饱和大规模的场强在臂间区域相比，在武器。通过将相当现实的螺旋结构和进化模型纳入我们的发电机模型，可以产生磁臂和气体臂的交错图案。
2014-09-17 astro-ph.GA
Interplay between Stellar Spirals and the ISM in Galactic Disks
我们提出了一个新的动态图片银河恒星和气体螺旋，流体动力学模拟的基础上，在一个“活”恒星盘。我们特别关注在一个孤立的星系盘没有恒星酒吧的螺旋结构。使用高分辨率，3维N体/SPH模拟，我们发现，星系盘中的气体的螺旋特征是由本质上不同的机制从恒星密度波的星系激波。恒星旋臂和星际物质平均在任何半径的星系势中共转。与星系激波中的流运动不同，星际物质以不规则的运动进入局部势极小。这些气流汇聚在恒星螺旋底部附近形成致密的气体云/细丝，其整体结构类似于晚型螺旋星系中的尘埃带。恒星臂是不稳定的;它们被银河系的剪切力缠绕和拉伸，因此由于分叉或与其他臂合并，臂的局部密度在~ 1亿年的时间尺度上变化。这使得与恒星臂相关的气体螺旋不稳定。稠密气体云的组合最终分解成非环流运动的臂间区域。星团是由冷而致密的气体形成的，其年龄小于3000万年，它们大致与背景恒星旋臂相关，气体旋臂之间没有明显的空间偏移，年轻恒星的分布也不明显。
2011-04-07 astro-ph.GA
High Galactic latitude runaway stars as tracers of the spiral arms
由于我们位于银河平面的中间，直接观察银河系的螺旋结构受到了阻碍。我们提出了一种基于对银河系高纬度失控恒星诞生地分析的方法来绘制旋臂并确定其动力学。作为一个概念的证明，该方法被应用到本地样本的早期型星和样本的失控星，以获得估计的模式速度和螺旋臂的相位角。我们还估计了这种方法的性能，一旦盖亚收集的数据，特别是在银河系的另一边观察到的失控恒星，是可用的。
2013-02-04 astro-ph.GA
Interplay of CR-driven galactic wind, magnetic field, and galactic dynamo in spiral galaxies
从我们对不同哈勃类型和恒星形成率（SFR）的螺旋星系的磁场强度和大尺度图案的射电观测中，我们得出结论：尽管盘中的高SFR增加了盘和晕中的总磁场强度，但SFR并不改变全球场的结构，也不影响射电辐射的全球尺度高度。相似的尺度高度表明，总磁场调节银河风的速度。银河风本身可能是一个有效的发电机行动所必不可少的。
2009-01-07 astro-ph.GA
Swing Amplification of Galactic Spiral Arms: Phase Synchronization of Stellar Epicycle Motion
我们重新讨论了Toomre（1981）提出的星系旋臂摆动放大模型。详细推导了微扰方程，并研究了恒星螺线的放大过程。我们发现摆动放大的基本过程是恒星运动的相位同步。不管初始的震中相位如何，螺旋中恒星的震中相位在放大过程中是同步的。基于相位同步，我们解释了螺旋线的螺距角对震中频率的依赖关系。我们找到了放大最大的螺旋模式，并计算了它的螺距角，波长和放大因子，这与Julian和Toomre（1966）基于Boltzmann方程的更严格的模型所获得的结果一致。
2016-04-11 astro-ph.GA
The Galactic disc phase spirals at different Galactic positions revealed by Gaia and LAMOST data
我们用一个盖亚和盖亚-LAMOST恒星样本研究了恒星方位角和径向速度分量$V_Φ$和$V_{R}$在横跨$6.34 \lesssim R \lesssim 12.34$、kpc和$|Φ| \lesssim 7.5^{\circ}$银盘的垂直位置-速度平面$Z$ - $V_{Z}$中的分布。在以前的作品中发现，分布表现出显着的螺旋图案。的$V_{R}$分布也显示出明确的四极图案，这是众所周知的速度椭球体倾斜的后果。所观察到的螺旋和四极图案在相空间平面上变化强烈的径向和方位角的位置。随着$R$的增加，$V_Φ$的相位螺旋变得越来越松弛。$V_Φ$和$V_{R}$的螺旋模式以及$V_{R}$的四极模式在$-2^{\circ} < Φ< 2^{\circ}$处最强，但在$4^{\circ} < Φ< 6^{\circ}$和$-6^{\circ} < Φ< -4^{\circ}$处可忽略不计。我们的研究结果表明，外部起源的相位螺旋。在这种情况下，入侵者，最有可能是以前著名的人马座矮星系，穿过银河系平面的方向要么是银河系中心，要么是反中心。相位螺旋的方位角变化也有助于我们限制入侵者的通过时间。需要一个详细的模型来再现观测到的$V_Φ$和$V_{R}$相位螺旋的径向和方位角变化。
2019-03-24 astro-ph.GA
Spiral shocks induced in galactic gaseous disk: hydrodynamic understanding of observational properties of spiral galaxies
本文通过自引力吸积盘中的旋臂激波模型研究旋涡星系观测性质，发现螺距角与剪切率、恒星形成率之间的弥散可反映星系环境导致的恒星形成效率差异。
2023-09-29 astro-ph.GA
Revisiting Galactic disk and spiral arms using open clusters
本研究基于后-Gaia时代最大疏散星团表，利用星团物理参数与3D运动学信息绘制银河系旋臂结构，证实旋臂的瞬态性质，并测得太阳偏移量与标度高。
2023-09-06 astro-ph.GA
A Search for double-lobed radio emission from Galactic Stars and Spiral Galaxies
我们提出了一个系统的搜索两种类型的非常不寻常的天文物体：银河系恒星和螺旋星系的双射电瓣，即无线电发射的光学对象的相对两侧，这表明喷射从他们。我们设计了一种算法，从斯隆数字巡天的878，031颗银河系恒星和最近文献中的675，874个螺旋星系候选者中搜索跨越物体的射电源对。我们发现了三个新的双叶射电星的例子，而对于螺旋星系，我们只重新发现了一个已知的双源，证实了后者的对象是极其罕见的。
2016-10-08 astro-ph.GA
Coherent Stellar Motion in Galactic Spiral Arms by Swing Amplification
我们进行了盘状星系的局域$N$体模拟，并研究了旋臂的演化。计算了旋臂面密度的时间自相关性，发现典型的演化时间尺度可用地震周期来描述。我们研究了恒星轨道根数的分布，发现在旋臂中恒星的震中运动是同相的，而导引中心的空间分布几乎是均匀的。这些事实清楚地表明，震中运动的相位同步发生，这是理论上预测的摆动放大。
2020-05-15 astro-ph.GA
Star formation in Galactic spiral arms and the inter-arm regions
通过银道面l = 37.83度和l = 42.50度之间的视线允许将银河环巡天分子云分成落入旋臂和位于旋臂间区域的分子云。通过将这些云的位置和速度与Bolocam银河平面调查在mm连续体中检测到的密集团块相匹配，我们能够寻找团块形成效率（CFE）的变化，团块与云质量的比率，与银河系环境。我们没有发现任何证据表明，沿这条视线的臂间和螺旋臂区域之间的CFE有任何差异。这进一步证明，在银河系中心区域之外，银河系的大尺度结构在改变分子云内致密的、潜在的恒星形成结构方面几乎没有发挥作用。
2013-02-12 astro-ph.GA
Measurement of Galactic Logarithmic Spiral Arm Pitch Angle Using Two-Dimensional Fast Fourier Transform Decomposition
对数螺线是大多数观测到的星系中出现的一个突出特征。这一特征一直与传统的哈勃分类方案相关联，但历史上对螺旋星系俯仰角的引用几乎完全是定性的。我们已经开发了一种方法，利用二维快速傅立叶变换的螺旋星系的图像，以隔离和测量的螺旋臂的俯仰角。我们的技术提供了一种定量的方法来测量这种形态特征。这将允许螺旋星系的螺距角与其他星系参数进行比较，并测试螺旋臂成因理论。在这项工作中，我们详细介绍了我们的图像处理和分析的螺旋星系图像，并讨论了我们的分析技术的鲁棒性。
2012-05-29 astro-ph.GA
On the possibility of determining the distance to the Galactic center from the geometry of spiral arm segments
本文提出了一种由旋臂段的几何形状确定太阳银心距$R_0$的新方法。几何方面的问题进行了分析和简化的三点方法估计$R_0$从对象中的螺旋段的开发，以测试所提出的方法。将该方法应用于具有测量三角波宽的脉泽，得到了$R_0 = 8.44 \pm 0.45$ kpc的估计值，并分析了螺旋段估计$R_0$的统计特性。
2016-04-18 astro-ph.GA
Geometric Aspects and Testing of the Galactic Center Distance Determination from Spiral Arm Segments
我们考虑的问题，确定几何参数的银河螺旋臂从其部分，包括距离螺旋极，即，到银河系中心的距离（$R_0$）。关于属于对数螺线的一圈的点的数目和将这个螺线定义为几何图形的问题，已经通过假设已知螺线极点（到银河系中心）的方向，用数值和解析的方法进行了研究。基于所获得的结果，在努力测试的新方法，我们已经构建了一个简化的方法来解决这个问题，包括在寻找中位数的值为每个参数从所有可能的三元组的对象在螺旋臂段满足条件的对象之间的角距离。将该方法应用于英仙座和盾牌座臂脉泽空间分布的数据（Reid等人（2014年）的目录），得出了$R_0 = 8.8 \pm 0.5$ kpc的估计值。用同一星表的脉泽测定了五个旋臂段的参数。我们已经证实了螺旋臂在螺旋角上的差异。脉泽所揭示的臂的俯仰角通常与$R_0$相关，因为$R_0$的增加导致俯仰角的绝对值增加。
2018-02-13 astro-ph.GA
Cumulative Oxygen Abundances of Spiral Galaxies
研究螺旋星系的全球演化需要确定它们的整体化学成分。然而，由于螺旋往往具有梯度的化学成分，确定其总体化学丰度构成了挑战。在这项研究中，建立了一个新提出的方法来确定磁盘的整体氧丰度的框架。通过分别整合的绝对量的氢和氧的大半径，累积的氧丰度接近一个渐近值。通过这种方式，揭示了磁盘整体化学状态的可靠说明。
2012-04-08 astro-ph.GA
Elementary Process of Galactic Spiral Arm Formation: Phase Synchronization of Epicyclic Motion by Gravitational Scattering
摆动放大是盘状星系旋臂形成的一种模式。以前的$N$天体模拟表明，旋臂中恒星的震中相位是同步的。然而，相位同步的基本过程并没有得到很好的理解。为了研究相位同步，我们调查的轨道演化的恒星由于引力散射的摄动下epicpherical近似及其依赖于轨道要素和磁盘参数。我们发现微扰的引力散射可以引起恒星轨道的相位同步。当恒星的初始地震振幅较小，星系盘的剪切速率较大时，地震相位同步性较好。恒星的垂直运动不影响相位同步。相位同步形成拖尾密集区，其可能对应于旋臂。
2021-05-06 astro-ph.GA
Re-determining the Galactic spiral density wave parameters from data on masers with trigonometric parallaxes
银河系螺旋波的参数重新确定使用修改的周期图（频谱）分析的58个脉泽与已知的三角函数松弛，自行，和线的网站速度的银河系中心径向速度。脉泽跨越了一个广泛的银河系中心距离，$3<$ R $<14$ kpc，这与一个大的分散的位置角$θ$这些对象在银河平面XY，需要一个准确的帐户的对数依赖的螺旋波扰动的银河系中心距离和位置角。探测到对应于螺旋密度波的周期信号，其波长为$λ=2.4 \pm 0.4$ kpc，波扰动的峰值速度为$f_R=7.5 \pm 1.5$ km s $^{-1}$，太阳在密度波中的相位为$χ_\odot=-160 \pm 15^\circ$，螺距角为$-5.5 \pm 1^\circ$。
2013-04-19 astro-ph.GA
Phase-Spirals Across Galactic Disks II: Using large-scale "macro-spirals" in phase-spiral amplitude to derive perturbation times
Columbia University（哥伦比亚大学）；University of Surrey（萨里大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Flatiron Institute（平研究所）
本文提出利用银盘相空间螺旋振幅脊线形成的“宏观螺旋”来估计扰动时间，应用于银河系得出约10亿年前的扰动时间，与人马座矮星系穿越一致。
2026-09-10 astro-ph.GA
Galactic Spiral Patterns and Dynamo Action II: Asymptotic Solutions
Chamandy et al.（2013，以下简称Paper I）通过数值模拟开始了对受星系螺旋图案影响的平均场星系发电机的探索，在这里继续进行渐近解。所用的平均场发电机模型推广了标准理论，包括平均电动势对平均磁场和湍流参数变化的延迟响应（时间非局域性或τ效应）。所考虑的螺旋模式对发电机的影响是螺旋形区域（可能与气体螺旋臂重叠或位于臂间区域）中α效应的增强。平均磁场的轴对称和受控非轴对称模式进行了半解析研究，以澄清和加强数值结果。良好的定性协议之间的渐近解和数值解的文件I的全球性，刚性旋转的材料螺旋（密度波）。在除共旋半径外的所有银河系中心距离上，我们发现磁臂在方位角上偏离α臂，因此磁场强度的脊比α臂缠绕得更紧。此外，有限的发电机弛豫时间τ（与湍流相关时间有关）的影响是使磁臂在与银河系旋转相反的方向上相移，即使在共同旋转半径。这种机制可以用来解释在某些旋涡星系中观测到的磁臂和物质臂之间的相移。
2013-07-11 astro-ph.GA
Galactic Spiral Shocks with Thermal Instability in Vertically Stratified Galactic Disks
星系螺旋激波是盘状星系的主要形态特征，被认为是盘状星系螺旋臂内部亚结构形成的原因。它们还可以通过利用（微分）旋转运动为星际气体提供大量的动能。我们使用数值流体动力学模拟研究的螺旋冲击与热不稳定性在垂直分层星系盘的动力学和结构，专注于环境条件（加热和银河系的潜力）类似的太阳附近。我们首先考虑一个等温盘在垂直流体静力平衡，让它发展受到星际冷却和加热以及恒星螺旋势。由于热不稳定性，表面密度为$Σ_0 \geq 6.7\Surf$的圆盘在中平面附近迅速变成夹在稀薄气体层之间的薄而致密的板。在饱和状态下，总的流动结构由支臂、激波后膨胀区和支臂间区域组成，它们分别占支臂到支臂距离的10%、20%和70%，其中气体分别占支臂到支臂距离的15%、30%和70%，和55%的臂-臂交叉时间。流动的特点是过渡从稀薄到致密相在冲击和致密到稀薄相在冲击后膨胀区，虽然气体与太大的冲击后密度不经历这种返回相变，而是形成致密的冷凝。如果忽略自重，激波拍动驱动气体中的随机运动，但在平面方向上仅达到$\sim 2-3 \kms$，在垂直方向上小于$2\kms$。时间平均冲击波剖面显示...（节略）。
2010-06-24 astro-ph.GA
Catalog of spiral arm Tangents (Galactic Longitudes) in the Milky Way, and the Age Gradient based on various arm tangents
介绍了自1980年以来观测到的205条旋臂切线（银河系中的旋臂）的更新目录。这表示在6年内（自2016年以来）增加了80个臂切线。大多数的旋臂切线都是在射电望远镜中观测到的。在这项研究中，每个臂示踪剂从尘埃带的分离进行了分析，以获得远离尘埃带的相对速度（年龄梯度）。每一个旋臂示踪物都被观测到与尘埃带分离，显示出穿过旋臂的年龄梯度约为11.3 +/- 2 Myr/kpc;这给出了远离尘埃带的相对速度约为87 +/- 10 km/s。
2022-07-28 astro-ph.GA
A guided map to the Spiral arms in the galactic disk of the Milky Way
给出了最近历史的最新概述，旨在为文献提供一个有用的工作指南，同时介绍关键系统和观测结果，从太阳开始，走向银河系中心和部分Galactica Incognita，以及更远的地方。首先，我们提出了一个银河系的盘平面的观测视图（制图。动力学、化学横切、磁性）。这包括银河系圆盘中的四条长长的旋臂（图1），它们的几何形状（图2），分量，速度（图3），它们的宽度和内部层以及洋葱状的有序偏移（图4），银河系中心附近的中央条、臂切线、臂间距和臂形状、臂起点（图5），以及螺旋臂中其他可能的参与者，如磁场（图6）和暗物质含量。之后，我们提出了一个基本的分析，从星系臂形成的一些理论预测：数值模拟或分析理论，和观测检查从各种数值模拟和分析（理论）模型的预测。
2017-11-14 astro-ph.GA
Radial migration of the Sun in galactic disk
本文介绍了银河棒旋结构引力效应的物理学。物理方程不同于常规使用的方程。应用到运动的太阳被处理。太阳的速度被认为与奥尔特常数一致。对于四臂螺旋结构，太阳的银河径向迁移小于+- 0.4 kpc。太阳在银河系中心距离（7.8 - 8.2）kpc内保持其存在的75%，并且结果实际上与螺旋结构强度无关。因此，径向距离仅在8 kpc值的5%内变化。对于双臂螺旋结构，太阳的银河径向迁移小于+-（0.3 - 1.2）kpc。太阳在银河系中心距离（7.8 - 8.2）kpc范围内保持其存在的（29 - 95）%，其结果强烈依赖于螺旋结构强度和旋臂的角速度。径向距离在8 kpc值的（3.8 - 15.0）%范围内变化。如果观测的论点倾向于太阳的径向迁移，那么银河系的特征是双臂螺旋结构。
2012-01-01 astro-ph.GA
Effect of dark matter halo on global spiral modes in a collisionless galactic disc
低表面亮度（LSB）星系是由半径最内的暗物质晕所控制的，因此它们是研究暗物质对旋涡星系不同动力学方面影响的理想候选者。在这里，我们研究了暗物质晕的影响上的大设计，m = 2，螺旋模式的星系盘，作为一个无碰撞系统，进行全球模式分析内的WKB近似。首先，我们研究了一个超薄的LSB星系UGC 7321，并表明它不支持离散的全球螺旋模式时，作为一个单独的磁盘系统或磁盘加暗物质系统建模。即使恒星中心表面密度的适度增加也不会产生任何全局螺旋模式。这自然解释了在LSB中观察到的强大尺度螺旋结构的缺乏。早期的一项工作（Ghosh，Saini & Jog，2016）为了简单起见，将银河系盘视为流体系统，表明主导晕无法捕获全局模式。我们发现，这种差异是由于在两种情况下使用的不同的色散关系，并在全球螺旋模式的搜索中起着至关重要的作用。因此，正确的处理恒星作为一个碰撞系统，在这里做的结果在全球螺旋模式的抑制，与观察一致。我们对银河系进行了类似的模态分析，发现暗物质晕对大尺度螺旋结构的影响可以忽略不计。
2017-01-23 astro-ph.GA
The Galactic inner spiral arms revealed by the Gaia ESO Survey chemical abundances. Metallicity and [Mg/Fe] ratios
本研究利用Gaia-ESO Survey化学丰度数据首次通过[Fe/H]增强和[Mg/Fe]低丰度模式揭示银河系内旋臂（盾牌臂与人马臂）及其支线和子结构，并与二维化学演化模型相互印证，为内银河系结构研究提供了新视角。
2025-04-23 astro-ph.GA
Tracing the Galactic spiral structure with embedded clusters
在目前的工作中，我们调查的18个嵌入式集群（EC）的性质。该样本包括11个以前已知的集群，我们报告在WISE图像上发现了7个EC，从而补充了我们最近的437个新集群列表。其主要目标是利用这些星团，通过跟踪星系团距离的旋臂来揭示银河系的结构。我们的研究结果支持一个四臂的螺旋模式，追踪三个臂，射手座-船底座，英仙座，和外臂。射手座-船底座螺旋臂探测在第三和第四象限的边界线上，距离银河系中心的$d_1\sim6.4$ kpc采用$R_{\odot}=7.2$ kpc，或$d_2\sim7.2$ kpc为$R_{\odot}=8.0$ kpc。在我们的样本中，大多数EC位于英仙座臂，在第二和第三象限被追踪，似乎是在银河系中心的距离范围内的$d_1=9-10.5$千秒差距或$d_2=9.8-11.3$千秒差距。Dolidze 25，Bochum 2和Camargo 445位于外臂，沿着银河系的第二和第三象限延伸，距离银河系中心的距离在$d_1=12.5-14.5$ kpc或$d_2=13.5-15.5$ kpc的范围内。我们发现进一步的证据表明，在银河系EC主要位于薄盘和沿旋臂。它们是追踪这些银河特征的极好工具，因此对EC的新搜索有助于更好地理解银河结构。我们还报告了位于英仙座手臂的EC聚集体。
2015-05-07 astro-ph.GA
The start of the Sagittarius spiral arm (Sagittarius origin) and the start of the Norma spiral arm (Norma origin) - model-computed and observed arm tangents at galactic longitudes -20 degrees < l < +23 degrees
在这里，我们将一个四臂螺旋结构与全球臂俯仰角和臂经度切线的更准确数据相匹配，以获得每个螺旋臂在银河系核心附近的开始。我们发现“人马座”旋臂的起点（旋臂中间）的切线在l= -17度+/-0.5度，而“诺玛”旋臂的起点（旋臂中间）的切线在l= +20度+/-0.5度。在此之前，我们发表了一份对每个旋臂示踪物切线的观测和分析汇编，从+23度到+340度;这里我们涵盖了其余旋臂示踪物+340度（=-20度）到+23度。我们的模型臂切线确认通过最近观察到的脉泽数据（在手臂的内边缘）。在银河系内部观测到的旋臂示踪物显示了从中旋臂的偏移;这也在银河系盘的其他地方发现（Vallee 2014 c）。此外，我们整理了观察到的所谓“3 kpc臂”特征的切线;在排除错误识别的螺旋臂后，在统计学上发现它们接近l= -18度+/-2度和l= +21度+/-2度。我们发现，模型计算的臂切线在银河系内部空间一致的平均经度的观测切线的“3千秒钟臂”的功能（相同的银河系内，在错误）。这些空间相似性可能暗示着一个连续的空间。
2016-02-05 astro-ph.GA
A substructure inside spiral arms, and a mirror image across the Galactic Meridian
虽然银河系密度波理论已经有50多年的历史，在科学界也很有名，但它是否适合我们自己的银河系盘却很难说。这里我们展示了旋臂内部的一个子结构。这个子结构相对于银河子午线（零经度）是反向的，负子午线上的臂横切面与正子午线上的臂横切面是镜像。划定了四条车道：中臂（在中臂处的扩展的12CO气体，HI原子），在中间偏移约100 pc（同步加速器，射电复合线），在中间偏移约200 pc（脉泽，较冷的尘埃）和内边缘（在中红外和近红外中看到的较热的尘埃）。
2016-03-29 astro-ph.GA
The Norma spiral arm: large-scale pitch angle
在银河系内部，我们用双切线方法统计了最近绘制的诺玛臂在两个银河系象限（在l=328度和l=20度附近的银河系象限切向观测）的平均俯仰角，得到-13.7 +/-1.4度。我们与文献中的其他测量方法进行了比较。此外，使用最新公布的俯仰角的数据和最新公布的数据的径向起点的四个臂（RGal = 2.2千秒差距）在每个银河系的象限，修正的速度图的诺玛旋臂，以及其他旋臂在银河系中，在每个银河系的象限。
2017-08-23 astro-ph.GA
Spiral Arms in Broad-line Regions of Active Galactic Nuclei. I. Reverberation and Differential Interferometric Signals of Tightly Wound Cases
宽发射线是活动星系核光谱的一个重要特征，它提供了中心超大质量黑洞周围电离气体的运动学和空间分布信息，即所谓的宽线区（BLR）。越来越多的证据表明，在BLR中出现了螺旋臂。混响映射（RM）表明，BLR的特征半径与吸积盘的自引力区的特征半径重叠。在WKB近似的框架下，我们展示了旋臂观测特征的鲁棒性。由此产生的螺旋臂导致宽发射线的各种轮廓。我们计算了具有$m=1$模式旋臂的BLR的RM和差分干涉特性。这些特征可以通过高质量的RM和差分干涉观测来检测，例如通过甚大望远镜干涉仪上的重力。WKB近似在未来将被放宽和普遍化，以探索RM活动和差分光谱天体测量观测中密度波信号的更一般情况。
2022-08-08 astro-ph.GA
Magnetic Field Structure near the Galactic Plane
我们把银河系平面分量磁场的两幅彩色图放在坐标（R;l）和（DM;l）中。结果表明，磁场在邻近的旋臂中具有方向反转，与已知的银河系磁场模型一致。然而，对于人马座旋臂区域，与标准磁场模型存在一些分歧。主要的差异是在人马臂区域，银河系南半球的磁场与北半球的磁场方向相反。我们认为，人马座旋臂，也就是磁旋臂，在这个区域是不对称的银河平面，并主要位于北半球。
2010-12-03 astro-ph.GA
2D chemical evolution models II. Effects of multiple spiral arm patterns on O, Eu, Fe and Ba abundance gradients
本研究构建含多图案速度旋臂的更新版二维银盘化学演化模型，量化旋臂对氧、铁及中子俘获元素丰度方位变化的影响，验证了短寿命元素丰度波动更大等结论，且模型与Gaia DR3等观测结果吻合。
2023-10-17 astro-ph.GA
Redetermination of Galactic Spiral Density Wave Parameters Based on Spectral Analysis of Maser Radial Velocities
为了重新确定银河系螺旋密度波参数，我们已经进行了频谱（傅立叶）分析的径向速度为44脉泽与已知的三角函数松弛，自行和视线速度。脉泽分布在一个很宽的银心距离范围内（$(3.5<R<13.2$ kpc），其特征是位置角$θ$在银河XY平面上的分布很广。这需要一个精确的津贴的依赖性的扰动相位的银心距离的对数和对位置的角度的对象。为了提高从大间隔数据序列中提取周期性的重要性，我们提出并实现了一种基于广义最大熵方法的谱重构方法。其结果是，我们已经提取了一个周期性描述的螺旋密度波与以下参数从脉泽径向速度：扰动振幅$f_R = 7.7^{+1.7}_{-1.5}$公里s $^{-1}$，扰动波长$λ=2.2^{+0.4}_{-0.1}$ kpc，螺旋密度波$i=-5^{+0.2^\circ}_{-0.9^\circ}$的螺距角，和太阳的相位在螺旋密度波$χ_\odot= -147^{+3^\circ}_{-17^\circ}$。
2012-08-22 astro-ph.GA
Spiral density waves in the outer galactic gaseous discs
对盘状星系外部的深HI观测表明，经常存在延伸的、发育良好的螺旋臂，远远超过光学半径。为了理解这种外部螺旋结构的性质和起源，我们研究了明亮光盘中激发的大尺度螺旋波在外部气体盘中的传播。使用流体动力学模拟，我们表明，非轴对称的密度波，穿透气体通过外部Lindblad共振，可以表现出相对规则的螺旋结构以外的明亮的光学恒星盘。对于低振幅结构，数值模拟的结果匹配的一个简单的WKB线性理论的预测。螺旋结构的振幅随半径的增大而迅速增大。超过$\approx 2$光学半径，螺旋变成非线性的（线性理论变得定量和定性不足）和不稳定的开尔文-亥姆霍兹不稳定性。在数值模拟中，在气体可以在很远的地方获得的模型中，螺旋臂可以延伸到25个圆盘尺度的长度。我们所研究的模型的性质与观测到的单个星系的性质之间的比较可能揭示外晕中暗物质的数量和分布问题。
2015-05-18 astro-ph.GA
The Milky Way Spiral Structure Parameters from Data on Masers and Selected Open Clusters
为了估计银河系螺旋结构的参数，即螺旋角i和螺旋臂的数量，使用了具有已知三角螺旋的银河系脉泽的数据。我们应用了众所周知的方法的基础上分析的“位置角-距离对数”图。从属于全球银河系结构的不同臂的四个部分获得的俯仰角i的估计是自洽的，接近i=-13+/-1度。最有趣的部分是外臂，它只包含三个脉泽。因此，为了获得正确的估计，我们还使用了12个非常年轻的星团的数据，这些星团的距离由Camargo等人通过红外测光确定。得到的估计使我们能够得出有利于银河系螺旋结构的四臂模型的结论。
2013-10-15 astro-ph.GA
Constraining the pitch angle of the Galactic spiral arms in the Milky Way
我们进行分析的一些参数的星系旋臂，在目前可用的样品。我们提出了一个银河系盘中的每个螺旋臂的观测螺距角的目录。对于银河系中的每个长旋臂，我们调查每个单独的臂的螺距角，通过不同的方法测量（螺旋臂，双切线臂，运动学等），并评估他们的答案。第二，我们编目的星系（全球平均臂间距，臂数，臂的形状，在太阳臂间距离）的制图学的最新进展。我们对从1980年到2017年的长时间范围内的结果进行了统计比较。将近年来（自2015年年中以来）发表的约90个单独结果的直方图与66个早期结果（从1980年到2005年）进行比较，显示主峰与次峰的比率几乎增加了3倍。同样，许多早期的差异（以r.m.s.表示）几乎减少了三分之一。
2017-09-15 astro-ph.GA
Two-component outer ring and the Galactic spiral structure
环R1 R2 '的银河系模型可以解释银河系螺旋结构的一些大尺度形态特征。船底座-人马座臂可以由两个外环R1和R2的上升部分组成，它们在船底座区域附近几乎彼此接触。英仙座和十字臂可以部分地与环R2的下降段相识别。外环双分量模型还可以解释图（l，VLSR）中某些极大值的存在，这些极大值被认为对应于旋臂的切向。在数值模拟的基础上，我们提出了银河系的两个环结构的草图，其中包括酒吧，两个外环，内环，和核气体凝聚，这可能是一个核环。这两张草图都可以解释船底座-人马座臂相对于太阳的位置。
2011-08-18 astro-ph.GA
Trigonometric Parallaxes of Star Forming Regions in the Scutum Spiral Arm
作为BeSSeL调查的一部分，我们报告了银河系盾牌座螺旋臂中六个高质量恒星形成区域的三角测量结果。将我们的测量结果与BeSSeL巡天的10个先前测量结果相结合，在盾牌臂中产生了16个源的总样本，这些源在银河系经度范围从5度到32度的三角测量。假设对数螺旋模型，我们估计盾臂的俯仰角为19.8（+/-3.1）度，这比其他螺旋臂的俯仰角大。臂的高俯仰角可能是由于臂接近银河酒吧。盾板臂源显示出比银河系自转慢4 km/s，向银河系中心运动8 km/s的平均奇特运动。虽然这种非圆形运动的方向与其他旋臂中的源具有相同的符号，但盾牌臂源朝向银河系中心的运动更大。
2014-08-03 astro-ph.GA
Galactic Rotation Curve and Spiral Density Wave Parameters from 73 Masers
根据已知三角函数的脉泽运动学数据和内银河系中HI云在切点处的速度测量结果，我们改进了Allen-Schillan模型的银河系势参数，并构造了银心距从0到20 kpc范围内的银河系自转曲线。对于采用的银心距离$R_0=8$ kpc，太阳的圆周自转速度为$V_0=239\pm16$ km s $^{-1}$。我们得到了73个脉泽的剩余切向速度$ΔV_θ$和径向速度$ΔV_R,$。在此基础上，利用我们提出的周期图分析方法，确定了满足线性Lin，Shu模型的银河系螺旋密度波的参数。切向和径向扰动幅度分别为$f_θ=7.0\pm1.2$ km s $^{-1}$和$f_R=7.8\pm0.7$ km s $^{-1}$，扰动波长为$λ=2.3\pm0.4$ kpc，双臂模型中螺旋图案的螺距角为$i=-5.2^\circ\pm0.7^\circ$。螺旋密度波中太阳$χ_\odot$的相位分别是剩余切向和径向速度的$-50^\circ\pm15^\circ$和$-160^\circ\pm15^\circ$。
2013-10-27 astro-ph.GA
Towards a census of the Galactic anticentre star clusters - III: tracing the spiral structure in the Outer Disk
在本文中，我们调查了27个星团候选者的性质，其中大多数都投射到银河系的反中心。我们得到了20个已确认的聚类的基本参数，其中7个是新的鉴定。剩下的四个是不确定的情况下，需要更深入的测光，以确定其性质，和4可能是场波动。此外，我们提供了一个部分人口普查的疏散星团对银河系的anticenter。在这项研究中，我们还包括一些有趣的对象以外的anticenter区域，在第二和第三银河象限，主要是在英仙座和外臂。这些群集证实了外臂沿第三象限的延伸。我们还指出，嵌入式星系团FSR 486距离太阳7.2 +/- 1.3 kpc，投射在本星系群不规则矮星系IC 10的视线上。因此，IC 10的部分不寻常特性可以用银河系污染来解释。我们指出嵌入式集群跟踪螺旋结构的重要性。
2013-04-22 astro-ph.GA
Structured Molecular Gas Reveals Galactic Spiral Arms
利用波士顿大学-五学院射电天文台13 CO J=1-0银河系环巡天的观测数据，分析了银河系分子气体的亮度分布函数（BDF）和亮度分布指数（BDI），探讨了银河系分子气体结构的发展。BDI测量空间受限的明亮分子发射相对于在大面积上延伸的微弱发射的分数贡献。这个相对数量在很大程度上与分子气体的数量和任何传统的、预先设想的结构（如核心、团块或巨大的分子云）无关。在旋速图中，由较高BDI追踪到的结构分子气体沿着银河系的旋臂连续分布。这清楚地表明，分子气体在流过螺旋臂时会改变其结构。虽然高BDI气体通常与H II区域一致，但也有一些高BDI气体没有或很少有正在形成的恒星的迹象。这些结果支持了一个可能的进化序列，其中非结构化的，扩散的气体转化成结构化的状态遇到的螺旋臂，然后由恒星的形成和最终返回到非结构化状态后的螺旋臂通道。
2012-10-04 astro-ph.GA
Chemical Evolution Models for Spiral Disks: the Milky Way, M31 and M33
化学丰度的分布及其随时间的变化是了解星系化学演化的重要工具：特别是，对化学演化模型的研究可以提高我们对银河系和其他螺旋模型基本假设的理解。测试本地宇宙中螺旋盘的标准化学演化模型，并研究阈值气体密度和恒星形成率定律中的不同效率对径向梯度（丰度、气体和恒星形成率）的影响。我们采用一个化学演化模型，其中银河系盘形成由内而外的气体的涌入，我们测试不同的阈值和效率的SFR。该模型是缩放到三个本群星系（银河系，M31和M33）的磁盘属性，通过改变其依赖于恒星形成效率和时间尺度的气体进入磁盘。使用这个简单的模型，我们能够重现大多数的观测约束，在文献中的研究星系。详细研究了径向氧丰度梯度及其时间演化。现今丰度梯度对阈值比对其他参数更敏感，而它们的时间演变更依赖于所选择的SFR效率。质量最大的盘似乎比质量较小的盘演化得更快（即更有效的恒星形成），因此表明螺旋星系的恒星形成规模缩小。恒星形成的阈值和效率在螺旋盘的化学演化过程中起着重要的作用，随半径变化的效率可以用来调节恒星的形成。氧丰度梯度可以随时间变陡或变平，这取决于该参数的选择
2010-04-23 astro-ph.GA
The Imprint of Spiral Arms on the Galactic Rotation Curve
我们讨论了一个银河系的模型，它是通过用径向加速度关系拟合观测到的终极速度而得到的。由此产生的恒星表面密度分布偏离了一个平滑的指数盘，具有对应于大质量旋臂的凸起和摆动。这些特征被用来估计金斯方程中的对数密度梯度项，结果证明它具有正确的位置和振幅，可以调和恒星自转曲线和星际气体自转曲线之间的明显差异。这个模型还预测了一个逐渐下降的旋转曲线外的太阳圈与斜率$-1.7\;\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{kpc}^{-1}$，随后观察到。
2019-09-24 astro-ph.GA
Trigonometric Parallaxes of Star Forming Regions in the Perseus Spiral Arm
我们报告的三角函数的松弛和自行车的水脉泽的12个大规模的恒星形成地区的英仙座螺旋臂的银河系的酒吧和螺旋结构遗产（BeSSeL）调查的一部分。结合我们的结果与文献中的14个视差测量，我们估计英仙座臂的一部分的俯仰角为9.9 +/- 1.5度。这些源的三维银河系特有的运动表明，平均而言，他们正在向银河系中心移动，比银河系旋转慢。
2014-07-07 astro-ph.GA
Star Formation and Magnetic Field Amplification due to Galactic Spirals
通过对比有无旋臂的星系MHD模拟，发现旋臂通过聚集气体使恒星形成率提高2.6倍，并驱动大尺度发电机在1 Gyr内将磁场放大至约1微高斯。
2025-06-19 astro-ph.GA
Structure in phase space associated with spiral and bar density waves in an N-body galactic disk
本文采用N体混合模拟方法，结合质量粒子和示踪粒子，研究了银河系盘中恒星相空间分布或速度分布在不同局部邻域中的变化。在傅立叶频谱图中确定的模式速度表明，双臂和三臂螺旋密度波，酒吧和不平衡的运动耦合在这个模拟中，与一个模式的共振躺在其他模式的共振附近。我们构建径向和切向（uv）速度分布粒子在不同的局部邻域。在这些局部速度分布中，无论盘中的位置如何，都有一个以上的团块。在一个银河系半径上观测到的速度分布特征也可以在附近的邻域（在更大和更小的半径上）看到，但平均v值发生了变化。如果一个星系团的v速度分量决定了它的恒星的平均轨道银河半径，这是可以预料的。我们发现，在速度分布的差距与螺旋臂的扭结或不连续的半径。这些间隙似乎也与林德布拉德共振与螺旋密度波，因此表示在磁盘中的不同的主导模式之间的边界。我们讨论的银河系盘的解释的基础上本地速度分布的影响。当附近有一个强大的旋臂，与观察到的半人马座臂相切，在太阳附近的内部时，从棒的外林德布拉德共振外的区域，以及与太阳-银河系中心线成45度角的棒产生的速度分布更接近于在太阳附近看到的速度分布（在较低的紫外线下呈三角形，并有一个武仙座一样的流）。
2011-06-29 astro-ph.GA
The local standard of rest from data on young objects with account for the Galactic spiral density wave
为了估计太阳相对于局部静止标准（LSR）的特殊速度，我们使用了太阳附近的年轻天体，距离测量误差在10%-15%之间。这些天体是最近的依巴谷O-B2.5光谱类恒星，用VLBI测量的三角波脉泽，以及最年轻和中年造父变星的两个样本。所有这些恒星的运动中最重要的组成部分是由螺旋密度波引起的。在考虑了银河系自转和螺旋密度波的影响后，我们得到了太阳相对于LSR的特殊速度矢量的分量：（Uo，Vo，Wo）LSR =（6.0，10.6，6.5）+（0.5，0.8，0.3）km/s.我们已经发现，太阳速度的组件是相当不敏感的误差的距离Ro在一个广泛的范围内的值，从Ro=7.5 kpc到Ro=8.5 kpc，影响银河系的旋转曲线参数。同时，在螺旋密度波中，太阳速度分量（Uo）_{LSR}和（Vo）_{LSR}$对太阳径向相位非常敏感。
2014-04-28 astro-ph.GA
Spiral Arms in Broad-line Regions of Active Galactic Nuclei. II. Loosely Wound Cases: Reverberation Properties
近年来，越来越多的证据表明，活动星系核中的宽线区（BLR）具有规则的子结构，如旋臂，这一证据得到了RM观测所测得的BLR半径与吸积盘的自引力区基本一致的事实的支持。我们在论文Ⅰ中已经指出，在某些盘状超宽带共振器中，可能存在由这些区域的引力不稳定性激发的旋臂。作为该系列的第二篇论文，我们研究了盘状BLR中由引力不稳定性激发的松散缠绕的螺旋臂，并给出了它们的观测特征。遵循Adams等人（1989）的处理，我们用矩阵格式求解了控制积分-微分方程。计算了BLR旋臂的发射线轮廓、速度延迟图和速度分辨延迟。我们发现旋臂可以解释观测中的一些现象：（1）平均谱和均方根谱中的发射线轮廓具有不同的不对称性，（2）一些速度延迟图，如，NGC 5548的发射谱线具有复杂的子特征（不完整的椭圆），（3）发射谱线轮廓（均方根谱）的非对称性变化的时间尺度很短。这些功能是有吸引力的建模所观察到的线轮廓和混响的属性，并揭示BLR的几何和运动学的细节。
2023-01-17 astro-ph.GA
Spatial and velocity offsets of Galactic masers from the centers of spiral arms
一些星系的旋臂理论预测了恒星形成的不同示踪物之间的偏移。我们在这里的目标是找到这样一个偏移之间观察到的无线电脉泽的位置和手臂的位置，使用最近的4臂模型拟合的CO 1-0气体。我们在这里的方法是比较最近的全球4臂螺旋模型（如安装到所观察到的广泛的CO 1-0气体的臂切线）与最近的结果的三角距离的射电脉泽，主臂（天鹅座，诺玛，英仙座，人马座，船底座，盾牌座，和诺玛）。我们的结果表明，大多数射电脉泽位于旋臂的内臂边缘（朝向银河系中心）附近。这些脉泽是从模型臂（宽的CO 1-0分子区域所在的位置）向内偏移0.34（± 0.06）kpc。在径向速度空间，脉泽和CO拟合模型之间的中位偏移约为10（± 1）km/s。根据这里观测到的脉泽是在天鹅座臂中沿银河子午线15 kpc处的宽CO气体径向向内的，银河系盘的共转半径距离银河系中心超过15 kpc，密度波角模式速度小于15 km/s/kpc。臂俯仰角应使用多个臂跟踪器测量，并位于银河子午线的两侧，以确保更好的精度，并避免与单个跟踪器有关的偏差。
2019-08-29 astro-ph.GA
The Strength of the Dynamical Spiral Perturbation in the Galactic Disk
银河系中平面内亮红巨星的平均银心径向速度$\langle v_{R}\rangle(R,φ)$显示出一个螺旋形的特征，它可能反映了银河系盘对引力势非轴对称扰动的响应。我们应用一个简单的稳态玩具模型的对数螺旋线来解释这些意见，并找到一个很好的定性和定量的匹配。假设引力位扰动的振幅与盘的表面质量密度成正比，当选择固定的模式速度$Ω_{\mathrm p}=12\,\rm km\,s^{-1}\,kpc^{-1}$时，我们估计在太阳半径处的表面质量密度振幅为$Σ_{\rm max} (R_{\odot})\approx 5.5\,\rm M_{\odot}\,pc^{-2}$。结合当地的磁盘密度，这意味着一个表面的质量密度之间的臂和臂间的区域约$\pm 10\%$在太阳半径的对比度，随着向更大的半径增加。我们的模型约束的动态螺旋臂的俯仰角近似为$12^{\circ}$。
2020-08-03 astro-ph.GA
Destruction of star clusters due to the radial migration in spiral galaxies
银河系盘中的大多数恒星被认为是作为星团或星协的成员而诞生的。由于潮汐剥离和星团本身的演化，在盘中形成的星团被破坏，结果是新的恒星被供应到星系盘。我们进行了$N$体模拟的星系盘，其中星团和星系盘被建模为$N$体（“活”）系统，因此磁盘形成瞬态和经常性的螺旋臂。在这种不稳定的旋臂中，星团由于与旋臂的相互作用而径向迁移。我们发现，迁移的时间尺度是几百万年，星团的角动量变化最多为$\sim 50$ %，在1 Gyr。星团向星系内部区域的径向迁移会导致星团的快速分裂，因为星系内部区域有更强的潮汐场。对于星系盘中星团的破裂时间尺度来说，这种影响是不可忽略的。从星团中剥离出来的恒星形成了潮汐尾，分布在1- 2千秒差距。虽然潮汐尾的空间分布的变化，在一个复杂的方式，由于非定常的螺旋臂，速度分布保持良好，即使潮汐尾位于几个千秒差距，从他们的母集群。星系盘中星系团的潮汐尾可以用速度图来探测。
2012-08-19 astro-ph.GA
Weighing the Galactic disk using phase-space spirals III. Probing distant regions of the disk using the Gaia EDR3 proper motion sample
我们已经应用我们的方法来衡量银河系盘使用相空间螺旋盖亚EDR 3自行样本。对于银河系盘中遥远区域的恒星，纬度方向的自行与垂直速度有一个紧密的投影，这样就可以观察到垂直位置和垂直速度平面上的相空间螺旋，而不需要所有恒星都有可用的径向速度信息。我们将银河平面分成360个独立的数据样本，每个样本对应于银河平面中距离范围为1.4-3.4 kpc的区域单元，单元长度约为200-400 pc。由于严重的选择效应，特别是在银河系中心的方向上，我们的数据样本中大约有一半完全不合格。在剩余部分中，我们能够通过将相空间螺旋的分析模型拟合到数据来推断垂直引力势。这项工作是第一次，在这个意义上，我们正在衡量遥远的地区的银河系盘与高空间分辨率，而不依赖于强假设的轴对称。推断后，我们拟合了$2.2\pm 0.1$ kpc的薄圆盘尺度长度，尽管该值对所考虑的空间区域敏感。我们看到表面密度变化作为方位角的函数，大约为10- 20%，这大致是我们估计的潜在系统偏差总和的大小。通过这项工作，我们已经证明，尽管有很强的选择效应，我们的方法可以用来衡量银河系盘的遥远区域。我们希望通过未来的盖亚数据发布和对我们方法的进一步改进，达到更远的距离并提高我们的准确性。
2022-04-11 astro-ph.GA
Galactic spiral patterns and dynamo action I: A new twist on magnetic arms
我们通过允许平均电动势（emf）的时间非局部性来概括平均场星系发电机的理论。由于平均电动势对平均磁场变化的响应时间有限，这在随机流中出现，并导致平均场的电报方程。由此产生的发电机模型还包括由磁螺旋度平衡引起的非线性发电机效应。在这个框架内，相干的大尺度磁螺旋臂叠加在主导轴对称磁结构被认为是。一个非轴对称强迫的平均场发电机的螺旋图案（无论是静态或瞬态）调用，目的是解释的现象的磁臂。对于一个固定的发电机强制由一个刚性旋转的材料螺旋，我们发现共转非轴对称磁模式奴役的轴对称模式和强烈的共转半径附近的峰值。对于由银河系差速旋转缠绕的瞬时物质臂的强迫，磁螺旋能够调整缠绕，以便它在任何时候都类似于物质螺旋。有深刻的影响与时间的非局部性，即有限的“发电机弛豫时间”。对于刚性旋转螺旋的情况，有限的弛豫时间导致每个磁臂相对于旋转大部分滞后于对应的材料臂。对于一个短暂的物质螺旋，有限的发电机弛豫时间导致磁臂和物质臂之间的大的负（在旋转的意义上）相移，类似于NGC 6946和其他星系中观察到的。我们证实，足够强的随机种子场可以导致全球逆转的规则场沿半径的长期生存取决于特定的功能，一个给定的星系。
2012-10-30 astro-ph.GA
The Chemical Evolution Carousel of Spiral Galaxies: Azimuthal Variations of Oxygen Abundance in NGC1365
氧在星系星际介质中的空间分布是理解在大质量恒星中合成的金属如何有效地在星系中重新分布的关键。我们在这里提出了一个案例研究，在附近的螺旋星系NGC1365使用三维光学数据中获得的台风计划。我们发现系统的方位角变化的HII区域氧丰度印在一个负的径向梯度。0.2 dex方位角变化发生在0.3至0.7 R25的宽径向范围内，并在NGC1365的两个螺旋臂处达到峰值。我们发现，方位角的变化可以解释为两个物理过程：气体进行本地化，次千秒差距规模的自富集时，在臂间区域的轨道运行，并经历有效的，千秒差距规模的混合诱导稀释时，螺旋密度波通过。我们构建了一个简单的化学演化模型来定量地测试这幅图，发现我们的玩具模型可以重现观察结果。这一结果表明，在NGC1365中观察到的丰度变化是由螺旋驱动的，周期性的混合和稀释调制的氧的动态局部富集的快照。
2017-08-16 astro-ph.GA
