Orbit-Superposition Dynamical Modeling of Barred Galaxies
棒结构在理解星系演化中具有重要意义，但由于其复杂的形态学和运动学性质，在大多数邻近星系的动力学模型中没有明确地包含它们。我们修改了Van den Bosch等人（2008）的三轴轨道叠加Schwarzschild实现，以显式地包括条形结构。引力势是球形暗物质晕和恒星质量的组合;三维恒星密度分布使用双分量反投影方法从观察到的2D图像反投影，包括轴对称盘和三轴棒状隆起。我们把星系的形状旋转与条形图速度作为一个自由参数。我们通过将其应用于模拟星系与IFU数据创建一个N体模拟与一个方形/花生或X形酒吧的方法进行验证。我们的模型很好地拟合了观测到的2D表面密度和所有运动学特征。条纹速度恢复良好，相对不确定度小于10%。基于该模型的内部恒星轨道分布，我们将星系分解为X形棒，方形凸起，垂直延伸结构和盘，并证明我们的模型恢复这些结构一般很好，类似于真实的结构在N体模拟。我们的方法提供了一个现实的方式明确为附近的棒星系与IFU观测建模的酒吧结构。
2022-12-13 astro-ph.GA
Barred Galaxies in MaNGA: Stellar Mass Dependence and Black Hole Growth
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）
本研究基于MaNGA数据，发现棒状星系具有更高的恒星形成率，且黑洞质量较低，揭示了恒星棒在星系演化中的关键作用。
2026-09-29 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
Chaos and dynamical trends in barred galaxies: bridging the gap between N-body simulations and time-dependent analytical models
自洽N体模拟是研究星系动力学的有效工具。然而，使用它们来详细研究单个轨迹（或集合）可能具有挑战性。这种轨道研究对于揭示全局相空间性质是重要的，这是观察到的结构的根本原因。描述自洽模型所需的势是时间依赖的。在这里，我们的目标是调查一个非自治的星系系统，其随时间变化的潜力充分模仿某些现实的趋势所产生的N体棒星系模拟的动力学特性（定期/混沌运动）。我们构造了一个完全含时的解析势，模拟了盘、杆和暗物质晕的引力势，并通过模拟得到了它们的含时参数。我们研究了其减少的时间无关的2度自由度模型的动力学稳定性，绘制与某些轨道形态相关的不同的稳定岛屿，并检测混沌和规则区域。在全3自由度时间依赖的情况下，我们显示了经历典型动力学行为的代表性轨迹，即，不同时期的规则运动和混沌运动之间的相互作用。最后，我们研究其潜在的全球动力学转变，估计分数（不）稳定运动的初始条件采取的合奏模拟。对于这样的系综，规则运动的分数随时间增加。
2013-12-03 astro-ph.GA nlin.CD
Cluster-centric trends in bar size and pattern speed: the case of Abell 2199
Indian Institute of Astrophysics（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心）
利用Abell 2199星系团578个成员星系的数据，通过等照度椭圆拟合和三成分光度分解识别棒状星系，并结合MaNGA积分场光谱估计棒模式速度，发现棒的大小和模式速度随星系团中心距离呈系统性变化，且内部区域棒状星系具有更老的恒星种群和更低的投影角动量。
2026-05-27 astro-ph.GA
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
A barred Milky Way surrogate from an N-body simulation
我们提出了一个N-体模型的酒吧银河系（MW）的星系，再现了它的许多属性，包括整体质量分布，光盘运动学，和中央酒吧的属性。我们的高分辨率（N ~ 10^8粒子）模拟，与拉美西斯代码，从一个轴对称的非平衡态配置AGAMA框架内构建。这是一个自洽的动力学模型的MW定义的暗物质晕，恒星盘和隆起的最佳参数。对于已知的（恒星和气体）盘质量（4.5 x 10^10 Msun）和盘质量分数在R ~ 2.2 R_d（f_d ~ 0.3 - 0.6）时，低质量极限在哈勃时间内不会产生棒。这里采用的高质量限制产生了一个大约2 Gyr的盒子/花生棒，具有正确的质量（~10^10 Msun）、大小（~5 kpc）和峰值方向图速度（~ 40-45 km/s/kpc）。沙坝形成的时间尺度与f_d成反比（1 < f_d < 0.3时log [T/Gyr] ~ 0.60/f_d - 0.83）。圆盘径向加热很强，但是，与早期的说法相反，我们发现盒子/花生凸起结构外部的圆盘垂直加热可以忽略不计。合成的棒状MW显示出长期的稳定性，除了棒状图案速度的缓慢下降（大约-2 km/s/kpc/Gyr），与最近的估计一致。如果我们的模型是银河系的指示，我们估计酒吧第一次出现3-4 Gyr前。
2021-11-10 astro-ph.GA
Exploring stellar and ionized gas non--circular motions in barred galaxies with MUSE
我们提出了MUSE积分场恒星和电离速度地图的样本14棒星系。这些对象中的大多数表现出“S”形的等速度的酒吧区域表示存在的流动运动中的速度场。通过应用圆旋转模型，我们观察到，酒吧离开恒星速度的残差图的对称结构。%，这证明了MUSE仪器用于检测运动杆特征的能力。我们使用\xs ~工具建立了非圆旋转模型来表征观测到的速度场。特别地，我们采用双对称模型和一个杆势的谐波分解来描述非轴对称速度。我们发现，这两种模型再现所观察到的运动学特征。从双对称模型估计的椭圆形失真的位置角与光度计杆位置角$(ρ_{pearson} = 0.95)$相关，这表明非圆形速度是由杆引起的。然而，由于$s_3$谐波的低振幅，我们不能排除径向流作为可能的源。%由于在我们的物体中\ha ~的微弱检测，我们不能比较气体和恒星在我们的样本中的非圆形运动，尽管我们表明，当星系富含气体时，也观察到椭圆形畸变，但幅度更大。%最后，我们没有发现证据表明，非圆运动的振幅是依赖于酒吧的大小，恒星质量或全球SFR。
2022-07-16 astro-ph.GA
Age bimodality in pseudo-bulges of barred spiral galaxies: Bar-driven evolution across cosmic time
The University of Western Australia（西澳大利亚大学）；Indian Institute of Astrophysics (IIA)（印度天体物理研究所）；Pondicherry University（本地治里大学）
研究 barred螺旋星系伪bulge 的恒星人口特性，探讨 bars 如何调节中心恒星形成和 secular 进化，发现伪bulge 显示年龄双峰性，支持 bars 驱动的 secular 进化控制核心组件的生长和熄灭。
2026-04-18 astro-ph.GA
Ring Star Formation Rates in Barred and Nonbarred Galaxies
无棒环星系是相对正常的星系，尽管缺乏强大的棒，但仍显示出明亮的恒星形成环。这种形态是有趣的，因为人们普遍认为，一个典型的环形成时，材料收集附近的共振，成立了一个酒吧或酒吧样扰动的模式速度。我们的目标是在这篇论文中，以检查是否环星的形成性质是有关的非轴对称重力位一般。为此，我们获得了16个无棒SA星系和4个有环弱棒SAB星系的Hα发射线图像，并计算了Hα发射线通量和恒星形成率。为了进行比较，我们结合我们的观察与重新分析以前发表的数据，5个SA，7个SAB和15个SB星系的环，其中三个是重复的，从我们的样本。有了这些数据，我们研究什么样的作用，酒吧可能发挥在恒星形成过程中的环。与棒环星系相比，非棒环星系的内环SFR和Hα+[N ii]等效宽度随绝对蓝星等、修正的哈勃类型和其他参数的变化范围和趋势相似。总体上，在我们的小样本中，内环的恒星形成性质，不包括H ii区域的分布，与环的形状和棒的强度无关。我们确认内环的轴比与最大相对引力Q_g相关;然而，如果我们考虑所有环，当使用环半径Q_r处的局部杆强迫时，发现更好的相关性。个别情况下进行了描述和其他相关性进行了讨论。通过研究这些星系的物理性质，我们希望更好地了解它们在哈勃序列中的位置，以及它们如何在没有杆的驱动力的情况下形成环。
2010-04-28 astro-ph.GA
Measuring the evolution of stellar bars with the host galaxy's spin
The University of Sydney（悉尼大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）
研究星系自转参数λ_R受棒形成的影响及其与强弱棒分类的关系，发现棒的形成可使质量加权的λ_R下降16%，并探讨弱棒星系的快速形成与强棒星系的缓慢演化。
2026-03-09 astro-ph.GA
Inner and outer rings are not strongly coupled with stellar bars
我们研究的频率和尺寸的内部和外部环在本地宇宙作为磁盘参数和振幅的非轴对称的函数。我们使用的1320个非高度倾斜盘星系（$i<65^{\circ}$）从S $^4$ G调查。环分数增加酒吧傅立叶密度振幅：这可以解释为证据的作用，酒吧环的形成。内环的尺寸与棒的强度正相关：这可以与1/4超谐波共振的径向位移有关，而棒的生长和图案速度降低。环的内禀椭圆率是弱控制的非轴对称扰动强度：这种关系并不像预期的模拟，特别是当我们包括暗物质晕力的计算。外环与内环的半长轴之比与棒的强度无关：这就质疑了环的多方面起源。此外，我们确认，i）$\sim 1/3$（$\sim 1/4$）的星系托管内（外）环没有酒吧; ii）平均而言，环的大小和形状大致相同的酒吧和非酒吧的星系;和iii）的分数内（外）环是一个因素的$1.2-1.4$（$1.65-1.9$）在酒吧的星系比在他们的非酒吧的同行。最后，我们应用无监督机器学习（自组织映射，SOM）来表明，在早期类型的星系中，环形或棒星系不能根据20个内部和外部基本参数来明确区分。我们确认，与SOM的帮助下，环主要是由红色，大规模的，缺乏气体，暗物质贫乏，集中星系。我们的结论是，目前的环和酒吧之间的耦合并不像数值模型预测的那样鲁棒（删节）。
2019-04-26 astro-ph.GA
Azimuthal Variations of Stellar Populations in Barred Galaxies
本研究基于SDSS-IV/MaNGA数据分析了约1000个邻近棒旋星系，发现棒区具有更高的恒星质量密度和金属丰度，且金属丰度差异与星系质量和恒星形成状态相关，揭示了棒结构对恒星族群分布和大尺度气体流的影响。
2024-09-26 astro-ph.GA
Linking dynamics and chemistry in barred galaxies through action-space mapping
Universitat de Barcelona（巴塞罗那大学）；The University of Tokyo（东京大学）；University of Lancashire（兰开夏大学）
该研究旨在扩展基于作用的框架，通过新方法将恒星形成模拟的化学性质映射到纯N体模拟上，应用于两个棒状星系模型，再现了化学动力学趋势，为连接棒旋星系动力学与化学演化提供了高效灵活的方法。
2026-07-29 astro-ph.GA
Signatures of radial migration in barred galaxies: Azimuthal variations in the metallicity distribution of old stars
通过N-体模拟，我们表明，在星系盘的径向迁移，引起的酒吧和螺旋臂，导致显着的方位角变化的老恒星的金属丰度分布在一个给定的距离从星系中心。在强迁移阶段，金属不显示轴对称分布。方位角变化在强砂坝阶段的整个阶段都是可见的，并且随着径向迁移的影响减弱以及砂坝强度的降低而趋于消失。这些结果表明，在星系盘中的老恒星的金属丰度分布的不均匀性的存在可以是一个探针正在进行的强迁移。这样的特征可以在银河系中被盖亚探测到（和补充光谱数据），以及在外部星系中，通过像CALIFA和ATLAS 3D这样的IFU调查。混合--定义为星盘中恒星分布趋于均匀、方位对称的趋势--和迁移被证明是两个不同的过程，当强迁移结束时，混合的影响开始显现。
2013-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dynamical Response of Dark Matter to Galaxy Evolution Affects Direct-Detection Experiments
在几个旋转周期内，棒星系的动力学过程导致了暗物质晕的非轴对称结构。使用N体模拟银河系般的棒星系，我们确定了一个被困的暗物质成分，一个阴影酒吧，并在暗物质分布，影响预测的暗物质检测率为目前的实验中的强烈响应唤醒。重子盘的存在与众所周知的动力学过程（如螺旋结构和棒不稳定性）一起增加了盘平面中的暗物质密度。我们发现，合并的恒星和影棒演化的幅度，当孤立的磁盘的轴对称引力势的影响，占超过30%的盘平面密度的整体增加。这是显着大于先前声称的偏离标准晕模型。暗物质密度和银河棒驱动的运动学尾流增加了整体暗物质的可探测性，特别是对于具有较高$v_{min}$的实验。这些天体物理学的功能增加了检测率的两个以上的因素相比，标准的晕模型和高的最小反冲能量阈值的实验的一个因素的10倍。这些相同的功能增加（减少）低（高）最小反冲能量实验的年度调制。我们提出的物理参数，为什么这些动态是通用的棒星系，如银河系，而不是一个特定的星系模型。
2016-09-05 astro-ph.GA hep-ph
Global simulations of the magnetic field evolution under the influence of the cosmic-ray-driven dynamo
我们提出了三维全球数值模拟的宇宙线（CR）驱动的发电机在棒星系。本文研究了在非轴对称势分量存在下棒星系星际介质的演化，酒吧磁流体动力发电机是由CRs驱动的，CRs由超新星（SN）遗迹持续提供给磁盘。模拟开始时没有磁场，但十分之一的SN爆炸是小规模随机定向偶极磁场的来源。在所有的模型中，我们假设10^51尔格SN动能输出的10%转化为CR能量。为了将我们的结果直接与观测到的星系特性进行比较，我们构建了偏振射电辐射的真实地图。主要结果是，在棒星系中，CR驱动的发电机可以在几个Gyr内将弱磁场放大到几μG。得到的e-折叠时间等于300 Myr，磁场在t ~ 4.0 Gyr时达到均分。最初，完全随机的磁场演变成大尺度结构。可以观察到相对于银道面的均匀（四极型）磁场配置。此外，模拟的磁场配置类似于在棒星系中观察到的偏振强度的地图。极化矢量沿杆和旋臂之间分布。此外，在整个模拟时间内观察到磁臂相对于气体密度分布中的螺旋图案的漂移。
2011-06-01 astro-ph.GA
Is Milky Way gravitationally stable? A TNG50 view from cosmic noon to the present day
Raman Research Institute（拉曼研究所）；IIT Kanpur（坎普尔印度理工学院）
研究银河系类比在TNG50模拟中的引力稳定性，发现其在不同红移下均稳定，且有棒旋臂的MWAs稳定性较低，气体密度亚临界，恒星形成集中于中心区域。
2026-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Schwarzschild Modeling of Barred S0 Galaxy NGC 4371
本文首次将含三维棒的Schwarzschild方法应用于棒旋S0星系NGC 4371，结合TIMER和ATLAS3D运动学数据，测得棒模式速度并揭示其慢棒性质及棒区高暗物质比例，同时分解出BP/X棒等多种三维轨道结构。
2024-09-04 astro-ph.GA
What Makes the Family of Barred Disc Galaxies So Rich: Damping Stellar Bars in Spinning Haloes
我们模拟和分析了宇宙自旋λ ~ 0 - 0.09的自旋暗物质晕中恒星棒的长期演化。利用高分辨率的恒星和DM数值模拟，我们专注于恒星盘和DM晕的各种轴对称形状-球形，扁球形和长球形之间的角动量交换。我们发现，恒星酒吧经历了不同的演变，这是由母晕的能力，通过引力矩的作用，共振和非共振吸收光盘失去的角动量的指导。我们证实了前面的说法，动力杆不稳定性加速通过共振角动量转移到晕。我们的主要研究结果涉及长期的，长期的演化盘晕系统：随着λ的增加，酒吧经历较少的增长和溶解后，他们通过垂直屈曲不稳定。具体地说，随着晕旋转的增加，（1）恒星棒的垂直屈曲不稳定性与内晕不能吸收角动量相结合-这是削弱或破坏旋转晕中棒的主要因素：（2）棒损失的角动量逐渐减少，它们的模式速度趋于稳定;（3）棒较小，当λ>= 0.06时，它们在屈曲后完全停止增长;（4）λ> 0.03的棒具有正转与棒半径之比R_CR / R_b > 2，代表所谓的慢棒，它不显示偏移的尘埃带。我们提供了一个定量分析的角动量转移的盘晕系统，并解释的原因，没有增长的快速旋转晕和它的观测推论。我们的结论是，恒星酒吧的演变比预期的要复杂得多，酒吧并不像迄今为止所认为的那样有弹性。
2018-01-25 astro-ph.GA
Young stars as tracers of a barred-spiral Milky Way
确定我们银河系的结构一直充满困难，虽然现代调查继续取得进展，建立银河系地图，但仍有很多需要了解的地方。臂和杆的特征是塑造星际介质的重要驱动力，但它们的确切性质和影响仍然需要关注。我们目前的结果平滑粒子流体动力学模拟的气体在银河系中，包括恒星形成，恒星反馈，ISM冷却，当暴露于不同的手臂和酒吧功能，目的是更好地了解如何以及新形成的恒星跟踪银河系的底层结构。条形的图案速度比臂快，导致了复杂的、依赖于时间的形态和恒星的形成。臂间分支和毛刺很容易受到杆的影响，特别是在双臂螺旋模型中，其中在椎间盘中存在广泛的共振重叠区域。当磁棒超过旋臂时，它会引起恒星形成的小规模推进，并增强螺旋特征，这些特征以规则的节拍间隔出现。恒星形成事件的位置与观测数据中所见的相似，并没有显示出与潜在螺旋势的完美1：1对应，尽管臂切线通常可以很好地被年轻恒星追踪到。来自新形成恒星的恒星速度场与来自盖亚DR2的数据进行了比较，表明螺旋和棒特征可以再现数据中看到的许多非轴对称特征。一个简单的分析模型被用来显示这些功能是一个自然的反应，气体刚性旋转的螺旋和酒吧的潜力。
2019-11-11 astro-ph.GA
Spiral arm formation mechanisms: Spiral Structure in Barred galaxies. Observational constraints to spiral arm formation mechanisms
我们发展了一种确定共转半径的方法，使我们能够详细地绘制出棒旋星系的径向共振结构。在这里，我们已经结合了这些信息与新的确定的酒吧的强度和螺旋臂的最里面的一段的螺距角，找到这些参数之间的关系的相关星系的动力学演化。我们展示了（1）棒的质量分数，（2）标度棒的角动量，（3）俯仰角，（4）剪切参数如何沿哈勃序列变化，我们还绘制了沿哈勃序列（5）标度棒的长度，（6）棒的共旋半径与棒的长度之比，（7）标度棒的图案速度，（8）棒的强度。值得注意的是，参数（2）、（5）、（6）、（7）和（8）都在Scd类型下显示出其行为的中断。我们发现，具有高剪切力的杆只有小的螺距角，而具有大螺距角的杆必须具有低剪切力;我们还发现螺距角与杆强度呈普遍相反的趋势。一个乍看起来似乎违反直觉的推论是，质量最大的棒旋转得最慢，但角动量最大。在进一步的一组详细结果中，我们在这里挑选出旋臂数与棒外共旋数之比为2：1。这些结果对盘杆演化理论具有指导意义。
2019-01-15 astro-ph.GA
Dense Cloud Formation and Star Formation in a Barred Galaxy
我们研究了棒星系中形成的大质量致密云的性质及其与恒星形成的可能关系，并利用从棒旋星系M83的2 Mass数据中获得的引力势进行了二维流体动力学模拟。由于棒星系区的云形成和演化环境与旋臂区不同，棒星系是研究云形成和随后恒星形成的环境效应的一个很好的目标。我们的模拟使用初始80百万年的等温流动的非自引力气体在禁止的潜力，然后包括辐射冷却，加热和自引力的气体为下一个40百万年，在此期间形成密集的团块。我们确定了许多冷，致密的气体团块的质量是超过$10^4M_{\odot}$（一个值对应的分子云），并研究这些团块的物理性质。所确定的团块的内部运动的速度色散与团块大小的关系是类似于我们的银河系的分子云中观察到的。我们发现，在酒吧区域的团簇的维里参数大于在螺旋臂区域。根据我们的数值结果，我们通过应用Krumholtz和McKee（2005）的简单模型来估计棒臂和旋臂区域的恒星形成。恒星形成率与气体表面密度之间的平均关系与观测到的Kennicutt-Schmidt关系吻合得很好。条区域中的SFE是螺旋臂区域的$\sim 60 %$。这一趋势与棒星系的观测结果一致。
2012-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Origin of Non-axisymmetric Features of Virgo Cluster Early-type Dwarf Galaxies. I. Bar Formation and Recurrent Buckling
室女星系团中的一小部分早期型矮星系具有盘的组成部分，甚至具有盘的特征，如棒，透镜和螺旋臂。在这项研究中，我们构建了15个星系模型，类似于VCC 856，被认为是一个下落的祖先的盘矮星系，在观测误差范围内，并使用$N$体模拟研究其长期的动力学演化隔离，以及在他们的酒吧的形成。我们发现，矮盘星系很容易形成酒吧，除非他们有一个过度集中的晕或热盘。这表明，即使没有任何外部扰动，下落的矮盘星系本质上对棒形成是不稳定的，这就解释了室女星系团外围的一群棒状矮星系。在逆流运动比例较低、晕浓度较低、速度各向异性较低和盘较薄的星系中，条形形成得更早、更强。与正常盘星系类似，矮盘星系也经历周期性的屈曲不稳定性。第一次屈曲失稳倾向于缩短杆和盘，并驱动杆模式速度以及质量流入速率的动态转变。在九个模型中，酒吧再生后，由于磁盘角动量的有效转移到晕轻微的第一屈曲不稳定性，并受到经常性的屈曲不稳定性变成X形凸起。
2017-04-14 astro-ph.GA
Regular and chaotic orbits in barred galaxies - I. Applying the SALI/GALI method to explore their distribution in several models
在星系模型中，轨道的混沌和规则行为的区别是一个重要的问题，可以帮助我们理解星系动力学演化。在本文中，我们处理这个问题，通过应用技术的较小（和广义）ALingment指数，SALI（和GALI），广泛的样本轨道通过数值积分的运动方程在一个棒星系的潜力。我们估计第一部分的混沌和定期轨道的两个自由度（DOF）的情况下（其中星系只在（x，y）-空间），并表明它是一个非单调的功能的能量。对于该模型的三自由度扩展（在z方向上），我们通过探索不同的初始条件集和改变模型参数（如杆的质量，尺寸和图案速度）给出了类似的估计。我们发现，经常运动是更丰富的小径向距离从星系的中心，那里的相对非轴对称强迫是相对较弱的，并在小距离从赤道平面，在稳定的周期性轨道周围的陷阱是很重要的。我们还发现，在一个现实的范围内的值的酒吧模式的速度的变化，并没有太多的影响相空间的定期和混乱的运动的分数。使用不同的初始条件，我们表明，混沌运动是占主导地位的星系模型，其酒吧组件是更大规模的，而模型与胖或厚酒吧一般更经常的行为。最后，我们发现，轨道的比例是混乱的强烈相关的酒吧的强度。
2011-03-16 astro-ph.GA nlin.CD
Quantifying the influence of bars on action-based dynamical modelling of disc galaxies
本文使用Roadmapping框架量化了银河系棒对基于作用量的动力学建模的影响，发现棒强度、巡天体积位置和大小均会影响参数恢复精度，为未来银河系建模提供了系统偏差估计。
2023-06-26 astro-ph.GA
Wide-field 12CO (J = 1-0) Imaging of the Nearby Barred Galaxy M83 with NMA and Nobeyema 45-m telescope: Molecular Gas Kinematics and Star Formation Along the Bar
本文介绍了利用野边山毫米波阵列（NMA）对邻近棒星系M83进行的宽场$^{12}$ CO（1- 0）观测结果。将干涉测量数据与Nobeyama 45米望远镜获得的数据相结合，以恢复总通量。观测的目标场覆盖分子棒和部分旋臂，空间分辨率为~110 pc x 260 pc。利用扩展CO发射的分辨率和灵敏度，从气体运动学和恒星形成的角度研究了星系结构对分子气体含量的影响。通过检查气体运动学，酒吧的图案速度估计为57.4 $\pm$ 2.8 km s $^{-1}$ kpc $^{-1}$，这使得共转半径约为1.7倍的半长半径的酒吧。在观测范围内，Hα亮度大于10 $^{37.6}$ erg s $^{-1}$的HII区优先位于CO发射区的下游.分子气体和恒星形成（SF）之间的方位角偏移角互相关方法计算确认的趋势。通过与云轨道模型的基础上导出的模式速度进行比较，发现的角度偏移是根据约10万年的时间延迟。最后，为了检验臂/杆是否促进恒星形成效率（SFE $\equiv$ Star Formation Rate（SFR）/H $_2$ mass），SFR是用去除漫射背景的H{alpha}和24μm图像导出的。发现SFE的臂间比在2至5的范围内，而如果不进行背景去除，则臂间比为~1。在M83内部区域发现的CO-SF偏移和臂/棒中SFE的增强与经典星系激波模型的预测一致。
2014-05-12 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
Study of barred galaxies in IllustrisTNG100: the case of low surface brightness galaxies
本研究利用TNG100模拟比较了低表面亮度与高表面亮度星系中的恒星棒比例，发现LSBs整体棒比例较低且受自旋、气体含量及潮汐相互作用影响，揭示了塑造LSBs中恒星棒形成的物理条件。
2025-04-30 astro-ph.GA
Chaotic motion and the evolution of morphological components in a time-dependent model of a barred galaxy within a dark matter halo
星系动力学中的动力学稳定性（混沌运动与规则运动）的研究通常依赖于总引力势的静态分析模型。基于自洽N体模拟的潜力提供了更真实的模型，充分结合了系统的时间依赖性。在这里，我们的目的是分析的分数的混乱运动在不同形态的星系组成部分。我们希望研究混沌轨道的存在如何随时间演变，以及它们的空间分布如何与星系的形态特征相关联。我们采用了一个依赖于时间的分析势模型，这是来自一个强棒星系的N体模拟。有了这个分析势，我们就可以研究轨道系综的动力学演化。使用广义排列指数（GALI）混沌检测方法，我们研究了混沌轨道的分数，采样的恒星盘和暗物质晕的动力学。在星盘内，混沌运动的总体趋势是随时间减少，特别是在酒吧的区域。我们仔细研究了演化过程中不同的状态变化（永久混沌的轨道，永久规则的轨道，开始规则而结束混沌的轨道，以及开始混沌而结束规则的轨道），将轨道类型追溯到它们的共同起源。在暗物质晕内，混沌运动也随着时间的推移而在全球范围内减少。内晕（r <5kpc）是混沌轨道最多的区域，也是演化早期唯一一个混沌轨道多于规则轨道的区域。
2016-04-07 astro-ph.GA nlin.CD
Effect of finite disk-thickness on swing amplification of non-axisymmetric perturbations in a sheared galactic disk
一个典型的星系盘被观察到有一个有限的厚度。在这里，我们提出的物理效应的研究有限厚度的引入对产生的小尺度螺旋臂的摆动放大在一个差异旋转的星系盘。首先将银盘模拟为单流体系统，然后将其模拟为引力耦合的双流体（恒星和气体）系统，其中每种流体都是等温的，并且彼此共转。在考虑银盘有限厚度效应的情况下，导出了剪切参考系中非轴对称扰动增长演化的方程。我们发现，银盘的有限厚度具有通过摆动放大抑制非轴对称扰动增长的一般趋势。此外，即使观察到的磁盘厚度值范围（约300 - 500 pc）可以导致一个完全抑制的摆动放大Q~1.7，而对于一个无限薄的磁盘，相应的临界值是Q~2。对于一个双流体（恒星和气体）系统，净放大率被证明是由星际气体在促进螺旋特征和有限厚度在防止螺旋臂的效果的相互作用。这两个相反的效果的共存被证明是能够引起多样和复杂的动力学行为。
2018-06-05 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: the effect of bar-driven fueling on the presence of an active galactic nucleus in disc galaxies
我们研究了在拥有活动星系核（AGN）的盘星系中存在强棒的影响。利用斯隆数字巡天的数据和星系动物园2号项目的形态分类，我们在$0.01<z<0.05$创建了一个体积有限的19,756个盘状星系的样本，这些星系已经被目视检查是否存在酒吧。在这个样本中，活动星系核的宿主星系有一个较高的整体百分比的酒吧（51.8%）比不活跃的星系展示中央恒星形成（37.1%）。这种差异主要是由于已知的效应;活动星系核和银条的存在与宿主星系的恒星质量和综合颜色密切相关。我们控制这种效果通过检查的差异，在活动星系核分数之间的酒吧和unbarred星系在固定箱的质量和颜色。一旦考虑到这种效应，仍然存在一个较小但统计上显着的增加，占平均禁止活动星系核分数的16%。使用$L_{\rm{[O III]}}/M_{BH} $比率作为活动星系核强度的量度，我们发现在固定的质量和颜色下，被阻挡的活动星系核并不比未被阻挡的活动星系核表现出更强的吸积作用。这些数据与一个模型是一致的，在这个模型中，棒驱动的燃料供应确实有助于一个活跃增长的黑洞的概率，但在这个模型中，其他动力学机制必须通过较小的非轴对称扰动来促进活动星系核的直接燃料供应。
2015-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revealing the cosmic evolution of boxy/peanut-shaped bulges from HST COSMOS and SDSS
垂直加厚的棒，以方形/花生（B/P）凸起的形式被观察到，在本地宇宙中的大多数大质量棒盘星系中被发现，包括我们自己。B/P凸起表明，它们的主酒吧遭受了强烈的弯曲不稳定性驱动的各向异性的速度分布。我们调查的第一次如何在棒星系的B/P隆起的频率从$z = 1$ $z\approx 0$的演变，使用大样本的非边对星系质量$M_{\star} > 10^{10}\:M_{\odot}$，从HST宇宙巡天选择。我们发现观察到的分数从$z = 1$的$0^{+3.6}_{-0.0}\%$增加到$z = 0.2$的$37.8^{+5.4}_{-5.1}\%$。我们占的问题，确定B/P凸起的星系低倾角和不利的酒吧的方向，由于红移依赖的观测偏差的帮助下，从斯隆数字巡天的样本，匹配的分辨率，静止帧带，信噪比和恒星质量和分析以同样的方式。由此，我们估计，真正的比例与B/P隆起的棒星系增加从$\sim 10\%$在$z \approx 1$的$\sim 70\%$在$z = 0$。在与以前的结果附近的星系，我们发现一个强烈的依赖性的存在下，星系恒星质量的B/P隆起。这种趋势在本星系和高红移星系中都有观察到，表明它是宇宙年龄很大一部分的垂直不稳定性的重要指标。我们提出，星系形成过程调节星系盘的厚度，这反过来又影响哪些星系经历暴力弯曲不稳定的酒吧。
2019-11-20 astro-ph.GA
Chemical abundances of Young Massive Clusters in NGC 1313
我们分析了棒旋星系NGC 1313中五个年轻大质量星系团（YMC）的光谱观测结果，从它们的积分光中获得详细的丰度。我们的YMCs样本是用甚大望远镜（VLT）上的X-Shooter摄谱仪观察到的。我们利用理论上的等时线来生成合成的积分光谱，迭代单个元素的丰度，直到收敛到最适合观测的值。我们测量了[Ca/Fe]、[Ti/Fe]、[Mg/Fe]、[Cr/Fe]和[Ni/Fe]的丰度比。我们估计Fe丰度梯度为$-$ 0.124 $\pm$ 0.034 dex kpc $^{-1}$，$α$梯度略浅，为$-$ 0.093 $\pm$ 0.009 dex kpc $^{-1}$。这与之前专注于气相丰度的金属丰度研究形成对比，后者发现NGC 1313是已知没有径向丰度梯度的最高质量棒星系。我们建议，不同的研究之间的梯度差异源于金属丰度校准用于研究气相丰度。我们还观察到一个年龄-金属丰度趋势，这支持了整个星系恒星形成的恒定情景，在YMC NGC 1313-379所在的西南地区可能有恒星形成的爆发。
2022-07-05 astro-ph.GA
The specific angular momentum of disc galaxies and its connection with galaxy morphology, bar structure and disc gravitational instability
本研究利用大质量盘星系样本，分析比角动量保留比例与星系属性的关联，发现重子比例更高的星系比角动量保留比例也更高，同时指出引力不稳定性判据区分棒旋星系的能力有限。
2022-10-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling mass distribution of the Milky Way galaxy using Gaia billion-star map
银河系是一个典型的旋涡星系，它由一个位于中心的黑洞、一个棒状凸起和一个包含旋臂的盘组成。银河系的复杂结构使得模拟其质量分布非常困难和具有挑战性，特别是对于在银河系动力学和演化中起着最重要作用的银河系盘。传统的轴对称盘模型与指数的亮度分布和恒定的质光比假设为银河系盘。为了生成平坦的旋转曲线，还必须包括暗晕。在这里，通过使用最近发布的盖亚十亿星地图，我们提出了一个银河系盘质量分布模型，它是基于恒星密度分布，而不是亮度和质光比。该模型的特点是两个参数，一个凸起半径和特征长度。利用质量分布模型和求解泊松方程的银河系，我们得到了一个平坦的旋转曲线，再现了关键的观察到的功能，而不需要一个黑暗的晕。
2016-12-14 astro-ph.GA
The GECKOS survey: Jeans anisotropic models of edge-on discs uncover the impact of dust and kinematic structures
European Southern Observatory（欧洲南方天文台）；The University of Sydney（悉尼大学）；University of New South Wales（新南威尔士大学）；University of Oxford（牛津大学）；Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学）；Durham University（杜伦大学）；Universidad de La Laguna（拉帕尔马大学）；University of Vienna（维也纳大学）；University of Surrey（萨里大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）；Swinburne University of Technology（斯威本科技大学）；University of Oklahoma（俄克拉荷马大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）
GECKOS调查利用JAM模型研究尘埃对边缘盘星系动力学结构的影响，发现尘埃遮蔽下模型拟合效果良好，并识别出非轴对称结构的残余速度特征。
2025-09-10 astro-ph.GA
Predicted Trends in Milky Way Bulge Proper Motion Rotation Curves: future Prospects for HST and LSST
利用$N$ -体+光滑粒子流体动力学方法对一个孤立棒星系进行了模拟，研究了球核纵向自行（$μ_l$）旋转曲线的年龄依赖性。我们发现，靠近短轴（$|l| \sim 0^\circ$）的相对年轻的恒星比老恒星旋转得更快，正如哈勃太空望远镜在银河系（MW）的隆起中发现的那样。如果MW不受限制，也会出现这种行为。在较大的$|l|$中，出现不同的行为。因为年轻的恒星追踪一个强棒，它们的银河系中心径向运动支配着它们在$|l| \sim 6^\circ$的$μ_l$，导致$\left< μ_l \right>$的符号反转。这导致具有禁止速度的旋转曲线（在正向速度处为负$\left< μ_l \right>$，在负向速度处为正$\left< μ_l \right>$）。而年老的恒星则是沿着一个弱得多的杆运动，因此它们的运动学更具有轴对称性，因此没有禁止速度。我们开发的$\left< μ_l \right>$旋转曲线的年轻和年老的恒星，和禁止速度的差异度量。我们用这些来预测旋转曲线反转的位置，可以观察到的HST和维拉鲁宾望远镜。这样的测量结果将支持棒的振幅是年龄的连续函数，正如运动学分馏所预测的那样，其中棒强度的变化纯粹是由棒形成时恒星星族的随机运动差异产生的。
2021-12-16 astro-ph.GA
Observed trend in the star formation history and the dark matter fraction of galaxies at redshift $z\approx0.8$
我们研究了恒星质量为$10^{10}\lesssim M_{\ast}\lesssim 10^{12} M_{\odot}$的154个星系在红移范围$0.7 < z < 0.9$内的恒星形成历史。我们这样做是使用恒星星族模型结合全光谱拟合的高质量光谱和高分辨率测光。对于一个子集的68个星系（$M_{\ast}\gtrsim 10^{11} M_{\odot}$），我们另外构建动力学模型。这些使用轴对称的解决方案，允许速度各向异性的金斯方程，并采用从丰度匹配技术的结果，以占的暗物质的内容。我们发现：（i）$z\sim1$观测到的局部宇宙中恒星形成历史的趋势已经就位：质量最大的星系已经是被动的，而质量较低的星系有更长的恒星形成历史，质量最低的星系正在积极地形成恒星;（ii）我们将大质量星系群的大小增长的上限定为1.5倍;（iii）我们提出了强有力的证据，低暗物质分数$1R_{\rm e}$（中位数为9%和第90百分位数的21%）的星系与$M_{\ast} \gtrsim 10^{11} M_{\odot}$在这些红移;及（iv）我们确认，这些星系，平均而言，一个萨尔皮特标准化的恒星初始质量函数。
2015-08-20 astro-ph.GA
Measuring radial flows in disc galaxies
Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen（格罗宁根大学卡佩恩天文研究所）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Università di Firenze, Dipartimento di Fisica e Astronomia（佛罗伦萨大学物理与天文学系）；INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文观测站）
针对盘星系径向流检测的挑战，基于3DBarolo开发新方法，结合自举法克服简并性，经TNG50模拟样本验证，发现这类星系盘多区域存在非轴对称流但无全局相干径向流趋势。
2026-10-09 astro-ph.GA
Connections between star cluster populations and their host galaxy nuclear rings
核环是探测各种现象的绝佳实验室，例如年轻大质量星团（YMC）的形成和演化，核星爆以及其宿主星系的长期演化和动力学。我们收集了17个具有核环的星系样本，这些样本在高分辨率的{ \sl Hubble}和{ \sl Spitzer Space Telescope}成像中得到了很好的分辨。对于每个核环，我们确定了环星团的人口，以及它们的物理特性（年龄，质量，消光值）。我们还确定了综合环属性，包括平均年龄，总恒星质量和当前恒星形成率（SFR）。我们发现，Sb型星系往往有最高的环恒星质量分数相对于宿主星系，这个参数与环的SFR表面密度。环SFR与它们的恒星质量相关，这让人想起恒星形成星系的主要序列。恒星形成特性之间存在着惊人的相关性（即，SFR和SFR面密度）和非轴对称棒参数，似乎证实了以前的推论，即强棒星系往往有较低的环SFR，虽然环星形成的历史变得更加复杂。具有较高恒星质量的核环往往与较低的星团质量分数相关联，但与环的年龄没有这种关系。在我们的样本中，两个最年轻的核环，NGC 1512和NGC 4314，它们具有最极端的物理性质，代表了核环年龄分布的年轻端。
2018-03-05 astro-ph.GA
The peculiar kinematics of the multiple populations in the globular cluster Messier 80 (NGC 6093)
我们结合MUSE光谱学和哈勃太空望远镜紫外（UV）测光来研究银河系球状星团Messier 80（M80，NGC 6093）的化学和动力学。先前的研究揭示了三个恒星星族，不仅在轻元素丰度上不同，而且在径向分布上也不同，浓度随着氮富集度的增加而降低。这一显著的趋势使M80与银河系其他球状星团区别开来，指向一个复杂的形成和演化历史。为了更好地理解M80是如何形成和进化的，揭示其内部运动学是关键。我们发现，最N-丰富的人口旋转速度比其他两个人口在2西格玛置信水平。虽然我们的数据进一步表明，中间人口显示出最少的旋转，这种趋势是相当边际（1 - 2西格玛）。使用轴对称的金斯模型，我们表明，这些发现可以解释从径向分布的人口，如果他们拥有不同的角动量。我们的研究结果表明，人口形成的原始运动学差异。
2019-12-12 astro-ph.GA astro-ph.SR
