Effects of Spiral Arms on Star Formation in Nuclear Rings of Barred-spiral Galaxies
利用流体动力学模拟研究了棒旋星系核环中旋臂对恒星形成率的影响。我们发现，螺旋臂可以是一个有效的手段，气体运输从外围到中心部分，提供的武器是旋转慢于酒吧。虽然在没有手臂或共转手臂的模型中，环星的形成只在棒生长阶段活跃，但手臂驱动的气体吸积使环星的形成在缓慢旋转手臂的模型中显着增强和延长。臂增强的SFR比无臂模型大约3-20倍，较大的值对应于较强和较慢的臂。手臂引起的大量流入也使尘埃带更强。慢臂模型中的核环比无臂模型中的核环大约45%。星团的形成在一个核环表现出的年龄梯度的方位角方向只有当SFR是小的，而没有明显的年龄梯度被发现在径向上的模型与手臂诱导的恒星形成。
2014-07-13 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: Unwinding the Winding Problem - Observations of Spiral Bulge Prominence and Arm Pitch Angles Suggest Local Spiral Galaxies are Winding
我们使用公民科学家通过星系动物园提供的分类来研究螺旋星系中凸起大小和臂缠绕之间的相关性。虽然传统的螺旋序列是基于这两种措施的组合，并应该有利于臂缠绕存在分歧，我们证明，在现代使用中，螺旋分类SA-SD主要是基于凸起的大小，没有提到螺旋臂。此外，在一个体积有限的星系样本中，同时使用自动和视觉测量隆起突出和旋臂紧密度，两者之间充其量只有微弱的相关性。具有小凸起的Galerkin具有广泛的手臂缠绕，而具有较大凸起的Galerkin则有利于更紧密的手臂。这一观察结果被解释为揭示了作为凸起尺寸的函数的可变缠绕速度，可能提供了大多数螺旋臂不是静态密度波的证据，而是随着时间的推移而缠绕。这表明“缠绕问题”可以通过不断改造螺旋臂来解决，而不需要静态的密度波。我们进一步观察到，星系表现出强大的酒吧往往有更多的松散的伤口武器在一个给定的隆起尺寸比unbarred螺旋。这一观察结果表明，棒的存在可能会减慢螺旋的缠绕速度，也可能会驱动其他产生螺旋臂的过程（如密度波）。值得注意的是，经过170多年对星系旋臂的观测，我们对它们的了解仍然不完整。
2019-04-25 astro-ph.GA
Galaxy And Mass Assembly: Galaxy Zoo spiral arms and star formation rates
了解螺旋结构对星系恒星形成性质的影响，对于完成我们的螺旋结构演化图是很重要的。以前的研究已经调查了螺旋臂属性与恒星形成之间的联系，但螺旋臂的数量对这一过程的影响尚不清楚。在这里，我们使用星系和质量大会（GAMA）调查与星系动物园项目的公民科学视觉分类相结合，探索星系的旋臂数量以及它如何与恒星形成过程相联系。我们使用来自GAMA-KiDS GalaxyZoo分类的投票来调查旋臂数与恒星质量，恒星形成率和特定恒星形成率之间的联系。我们发现，具有较少旋臂的星系具有较低的恒星质量和较高的sSFR，而具有较多旋臂的星系则倾向于较高的恒星质量和较低的sSFR，并得出结论，如果星系具有较多的旋臂，则其形成恒星的效率较低。我们注意到以前的研究结果可能表明螺旋臂强度或不透明度的这种联系的原因。
2022-08-09 astro-ph.GA
Offset between stellar spiral arms and gas arms of the Milky Way
不同分量所显示的旋臂在空间上可能并不重合，这制约了星系螺旋结构的形成机制。我们重新评估在银河系的旋臂切线方向，通过识别颠簸的功能，在经度图的调查数据的红外线，无线电复合线（RRL），恒星形成地点，CO，高密度区域的云，和HI。凸起峰值被视为臂相切的指示，其接近于螺旋臂相切点附近的真实密度峰值，但通常具有偏移到螺旋臂内部的$\sim$ 1 $^\circ$。从RRL、HII区、甲醇脉泽、CO、高密度气体区和HI气体的Crachides图中确定的旋臂相切出现在几乎相同的银河经度上，因此不同气体成分追踪的旋臂没有明显的偏移。然而，我们发现在盾牌-半人马臂、近3 kpc臂北部以及可能的人马臂的切线附近，气体碰撞峰与老星密度最大值的方向有1.3 $^\circ-$ 5.8 $^\circ$的明显位移。这与我们银河系中准稳态密度波的预期一致。
2015-08-18 astro-ph.GA
NGC 5236's stars as tracers of arms and arm widths in spiral galaxies
一般来说，识别螺旋星系的旋臂并不是一项艰巨的任务。然而，确定这些结构的主要特征、宽度和长度并不是一项常见的任务。以前的研究使用了不同的示踪剂：星团，质量，H $α$。直到最近，个别恒星才被用作螺旋结构的示踪剂。测量螺旋臂宽度的基本方法假设气体或其他示踪剂的平均浓度周围为高斯分布。在这项工作中，我们使用NGC 5236的恒星作为示踪剂。我们估计了表面恒星的臂和臂间区域的密度，以测量臂的宽度。作为一个测试案例，这项工作集中在NGC 5236（M83）上。我们发现，现场恒星星族可以跟踪NGC 5236的（两个）主旋臂。我们发现臂宽和银河中心半径之间的相关性，发现使用其他示踪剂。旋臂宽度增长的斜率与旋涡星系的形态类型有关。我们的研究的第二个发现表明臂的宽度和共旋半径之间可能存在相关性，结果将在后续论文中介绍。
2022-04-29 astro-ph.GA
A low density-wave spiral pattern speed, from the tracer separations (age gradient) across a spiral arm in the Milky Way
我们观察到的密度波角模式速度Ω p接近12至17公里/秒/千秒差距，通过一个典型的光学HII区域（从旋臂尘埃带）之间的分离，并使用HII演化时间模型，以产生其相对速度，并独立的一个典型的无线电脉泽（从旋臂尘埃带）与脉泽模型之间的分离。
2021-06-30 astro-ph.GA
Kinematic structure of the Milky Way galaxy, near the spiral arm tangents
我们比较了在螺旋臂切线附近观测到的不同臂示踪剂的径向速度。考虑到预测的内螺旋臂入口处的激波，密度波理论预测的径向速度略有不同。在许多螺旋臂中，观测到的速度偏移证实了密度波理论的预测（脉泽速度和CO气体峰值速度之间的间隔约为20 km/s）-当观测到的偏移大于误差估计时。给出到达下一个旋臂的时间。
2023-01-05 astro-ph.GA
The dynamics of stars around spiral arms
螺旋密度波理论试图用一种具有恒定模式速度的长寿命波结构来描述螺旋星系中的螺旋模式，以避免缠绕的困境。因此，图案是刚性旋转的、长期存在的特征。我们运行N体模拟的一个巨大的盘状星系组成的一个纯恒星盘和静态的暗物质晕，并发现螺旋臂是瞬态功能，其图案的速度随半径减小，在这样一种方式，图案的速度几乎等于星系的旋转曲线。我们追踪粒子在旋臂周围的运动。我们发现，粒子从后面和前面的螺旋臂被吸引到并加入臂。粒子沿径向方向沿臂移动，我们发现一个明显的趋势，他们迁移到外（内）半径的拖尾（领先）侧的臂。我们的模拟表明，因为螺旋臂功能是共同旋转，颗粒继续被螺旋臂加速（减速）很长时间，这导致在盘中的所有半径处的强烈和有效的迁移。
2011-12-20 astro-ph.GA
Gas and stellar spiral arms and their offsets in the grand-design spiral galaxy M51
星际气体对具有准静止螺旋臂图案的引力势盘的响应的理论研究表明，由于螺旋臂处的驻激波，气体经历突然压缩。这种机制被称为星系冲击波，它预测气体旋臂从恒星旋臂的下游向上游移动，在一个共转半径内半径逐渐增大。为了研究这种机制是否在大设计的螺旋星系M51中起作用，我们测量了其两个螺旋臂中恒星质量和气体质量分布峰值之间的方位角偏移。恒星质量分布是由空间分辨光谱能量分布拟合光学和近红外图像，而气体质量分布是由高分辨率CO和HI数据。对于内部区域（r < 150”），我们发现一条臂与星系激波一致，而另一条臂则不一致。对于外部区域，由于偏移值的范围较窄，恒星臂的弱点以及成功的偏移测量次数较少，结果不太确定。结果表明，两个内旋臂的性质是不同的，这可能是由于与伴星系的相互作用。
2016-10-21 astro-ph.GA
Global N-Body Simulation of Galactic Spiral Arms
星系旋臂的起源是天体物理学的基本问题之一。Toomre（1981）在局域分析的基础上提出了摆动放大机制，即恒星的前导波由于星系切变而旋转到拖尾波，自引力形成旋臂。螺旋臂的结构特征在于其数量和螺旋角。我们进行全球$N$体模拟的旋涡星系的螺旋结构的磁盘参数的依赖关系进行调查，并比较模拟结果与摆动放大模型。我们发现，螺旋结构的$N$体模拟同意与预测的摆动放大的参数范围很广。螺旋角随剪切速率的增加而减小，与圆盘质量分数无关。螺旋臂的数目随着剪切速率和圆盘质量分数的增加而减少。如果盘的质量分数是固定的，螺旋角的螺旋臂的数量增加。
2018-08-24 astro-ph.GA
Galactic Spiral Arms: Structure and Dynamics Given by an Equation of Motion
利用自引力暗条的运动方程，我们展示了星系旋臂是如何形成和维持的。我们发现，银河系的磁盘和自引力的臂（如方程所示）的组合的差异旋转导致旋转的螺旋结构。此外，通过这种分析，我们发现了一个第二微分方程，它明确地将这种螺旋结构与星系的旋转曲线联系起来-它连接了几个因素，包括螺旋形状和模式速度。我们还描述了一个简单的多体数值实验，支持我们的方法。研究结果与有关臂结构和旋转曲线（包括前臂结构）的观察证据一致。
2013-03-01 astro-ph.GA
Stellar dynamics around transient co-rotating spiral arms
螺旋密度波理论试图用一种具有恒定模式速度的长寿命波结构来描述螺旋星系中的螺旋模式，以避免缠绕的困境。因此，图案是刚性旋转的、长期存在的特征。我们运行一个银河系大小的棒盘的N体/SPH模拟，并发现，螺旋臂是瞬态功能，其图案的速度随半径减小，在这样一种方式，图案的速度几乎等于星系的旋转曲线。我们追踪粒子在旋臂周围的运动。我们发现粒子从旋臂的后面和前面被吸引到旋臂并加入旋臂。粒子沿旋臂径向运动，并且我们发现粒子向旋臂尾侧的外（内）半径迁移的明显趋势。我们的模拟表明，在旋臂同向旋转的所有半径处，粒子继续被加速在很长一段时间内，由于螺旋臂的作用，海洋的运动速度减慢（减速），从而导致了强烈的迁移。
2011-10-17 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: comparing the demographics of spiral arm number and a new method for correcting redshift bias
本机宇宙中的大多数星系都呈现出各种形式的螺旋结构。许多星系拥有两个突出的旋臂，有些有更多，而另一些则显示出多臂絮状外观。螺旋臂与低红移星系盘中气体含量的增加和恒星的形成有关，因此对理解本星系盘中恒星的形成具有重要意义。由于螺旋结构的视觉外观和负责它的机制因星系而异，因此需要一种可靠的方法来定义具有不同视觉形态的螺旋样品。在本文中，我们开发了一种新的去偏置方法，以可靠地校正Galaxy Zoo 2中的红移依赖偏差，并发布了一组新的去偏置分类。使用这些，一个亮度有限的样本约18,000斯隆数字巡天螺旋星系的定义，然后进一步细分的旋臂数。为了探索不同的旋涡星系是如何形成的，比较了不同旋臂数的旋涡星系的人口统计学。研究发现，虽然所有的螺旋星系占据类似的恒星质量和环境范围，多臂星系显示出比双臂星系更蓝的颜色。我们的结论是，双臂结构是无处不在的恒星形成磁盘，而多臂螺旋结构似乎是一个短暂的阶段，与最近，随机恒星形成活动。
2016-07-04 astro-ph.GA
Characteristics of Spiral Arms in Late-type Galaxies
我们测量了NGC 628（M 74）、NGC 1232、NGC 3184和NGC 5194（M 51）四个近面晚型旋涡星系中大量H II区的位置。将对数周期螺旋模型拟合到每个臂的段产生螺旋螺距角和臂宽度的局部估计。虽然俯仰角变化很大，沿个别武器，在一个星系内的武器，星系之间，我们没有发现系统的趋势与银河系的距离。我们估计的臂段的宽度从散在的H II区域的螺旋模型的距离。这些星系中的所有主臂都显示出螺旋臂宽度随着距离银河系中心的距离而增加，类似于银河系中的趋势。然而，在星系的最外层，大质量恒星的形成减少，一些臂扭转了这一趋势并变窄。我们发现螺旋臂通常由约5 kpc长的片段组成，它们连接形成扭结以及螺距角和臂宽的突然变化;这些特征与D 'Onghia，Vogelsberger和Hernquist（2013）等的大型N体模拟中看到的特性一致。
2014-12-02 astro-ph.GA
The Spiral Structure of the Milky Way Galaxy from Radio Observations
研究银河系的结构对于更好地了解宇宙至关重要。这项研究深入探讨了银河系的结构，重点是它的旋臂。寻找了包括NASA网站在内的多个数据来源。银河系是一个由四个旋臂组成的盘状星系，其中两个较大，其余较小。旋臂是活跃形成新恒星的区域，主要由年轻恒星，尘埃和气体组成。尘埃和气体是形成新恒星的主要物质。这种尘埃也是恒星呈现红色的原因，因为它吸收的蓝光比红光多。除了圆盘，还有许多较老的恒星，根据COBE的照片，它们呈现白色。此外，银河系包含一个黑暗的光环，广泛但缺乏发光的恒星。这个巨大的晕圈是由于它对现有可见物质施加的引力而被发现的。
2019-02-22 astro-ph.GA
Classification of Spiral Galaxies by Spiral Arm Number using Convolutional Neural Network
本研究利用基于EfficientNet的CNN模型，根据GZ2数据集中的11718张图像对螺旋星系按旋臂数分类，通过迁移学习和类别合并提升性能，并分析了误分类原因及与恒星质量的关系。
2024-12-16 astro-ph.GA
Non-circular Motions in the Outer Perseus Spiral Arm
我们报告的视差和自行测量的5个6.7 GHz的甲醇脉泽源在英仙座臂的外部区域的BeSSeL调查的银河系的一部分。通过结合我们的结果与以前的天体测量结果，我们确定了一个平均的螺旋臂螺距角$9.2\pm1.5$度和臂宽为0.39千秒差距为这个螺旋arm.For源在英仙座臂的内侧，我们发现在银河系中的平均径向向内运动的$13.3\pm5.4$公里秒$^{-1}$和反银河系旋转的$6.2\pm3.2$公里秒$^{-1}$。这些特征与螺旋臂形成的模型是一致的，该模型涉及气体进入一个臂受到冲击，然后形成恒星。然而，其他旋臂的类似数据没有显示类似的特征。
2019-03-26 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
How do different spiral arm models impact the ISM and GMC population?
盘状星系中星系旋臂的性质仍然难以捉摸。不管是哪种螺旋模型，旋臂在塑造恒星形成的星际介质中都将发挥作用。因此，不同的臂模型可能导致星际介质结构和分子云性质的差异。在这项研究中，我们提出了不同性质的螺旋臂扰动星系盘的模拟。我们发现，在不同的大设计螺旋之间，云的人口或气体运动学的差异很小，这表明云尺度上的星际介质几乎不关心螺旋臂来自哪里。然而，我们确实看到了臂间/臂间质量谱的差异，{和云特性分布尾部的微小差异}（以及恒星/气体速度色散的径向变化）。这些特征可以归因于不同螺旋模型之间的模式速度的径向依赖性的差异，并且可以作为观测研究中螺旋结构性质的度量。
2020-07-29 astro-ph.GA
Clues to growth and disruption of two neighbouring spiral arms of the Milky Way
本研究利用Gaia数据发现银河系英仙臂和外侧旋臂的造父变星呈现截然不同的运动学特征，结合N体/流体动力学模拟揭示二者分别处于瓦解和生长阶段，证实了不同演化阶段的相邻旋臂在银河系中共存。
2024-08-27 astro-ph.GA
The sequence of spiral arm classes: Observational signatures of persistent spiral density waves in grand-design galaxies
我们调查的螺旋臂的属性与其他基本的星系属性。为此，我们使用以前公布的测量这些属性，和我们自己的测量臂间的光度对比度的大样本的星系，使用3.6 $μ$米的图像从斯皮策银河系恒星结构调查。絮凝星系与其他旋臂星系有明显的区别，特别是它们的恒星质量和表面密度较低。多臂星系和大设计星系在它们的大多数基本参数上是相似的，除了一些棒的性质和膨胀与总光度的比值。基于这些结果，我们讨论了密集的，经典的隆起作为一个必要条件，在宏伟的设计星系的螺旋驻波模式。我们进一步发现，一个很强的相关性之间的膨胀总比和酒吧的对比度，和一个较弱的相关性之间的手臂和酒吧的对比度。
2019-10-02 astro-ph.GA
The dynamics of spiral arms in pure stellar disks
人们一直认为，在纯恒星盘中的螺旋，特别是自发形成的螺旋，在几个星系旋转中由于恒星速度色散的增加而衰减。因此，一些冷却机制，例如星际介质的耗散效应，被认为是保持旋臂所必需的。在这里，我们表明，恒星盘可以保持几十个旋转没有冷却的帮助下，使用一系列高分辨率的三维$N$体模拟纯恒星盘的螺旋功能。我们发现，如果粒子的数量足够大，例如，$3\times 10^6$，多臂螺旋发展在一个孤立的磁盘可以生存超过10个陀螺仪。我们证实，有一个自我调节机制，保持螺旋臂的振幅。螺旋臂增加了圆盘的托姆雷$Q$，加热速率与螺旋的平方振幅相关。由于振幅本身受到$Q$值的限制，这使得动力学加热在演化的后期不那么有效。一个简单的分析论证表明，加热是由螺旋臂对恒星的引力散射引起的，而纯恒星盘中的自我调节机制可以有效地在宇宙学时间尺度上维持螺旋臂。在较小数量的颗粒的情况下，例如，$3\times 10^5$，螺旋臂在模拟开始时增长较快（而$Q$较小），并且它们导致$Q$快速增加。结果，旋臂在几个回转中变得微弱。
2011-03-05 astro-ph.GA
Spiral structure of the Milky Way galaxy: observations and theoretical predictions
利用银河系各子系统的运动学性质和密度分布的观测数据，建立了银河系盘的多分量平衡模型。使用无碰撞气体数值模拟的磁盘的动力学进行了研究。在大约一个陀螺之后，一个突出的中央棒形成，其半轴约为3千秒差距。在中心区域之外，发展出多臂螺旋图案，其特征在于m=2、3和4臂螺旋图案的叠加。在我们的模拟中，螺旋结构和酒吧至少存在3 Gyr。银河系盘中棒的存在对银河系各子系统的密度分布有严格的限制，我们发现当盘表面密度分布的径向尺度长度大于2.6kpc时，棒不会形成。类似地，在具有大质量和紧凑的恒星凸起的模型中，银河系盘中的酒吧的形成被抑制。如果未来的GAIA观测证实银河系圆盘中存在着三四臂螺旋图案，这将证明银河系圆盘中螺旋图案的长期存在。
2019-12-16 astro-ph.GA
Investigation of the parameters of spiral pattern in galaxies: the arm width
在这项工作中，我们确定了一个样本的螺旋结构的参数面对螺旋星系。在实践中，这个问题的解决方案是一项艰巨的任务，因为观察到的螺旋结构的特征，如臂数，形状，臂的对比度等的多样性。在这项工作中，我们研究星系中的螺旋结构的光度分析的基础上削减垂直于臂的方向。该方法是基于这些切片的近似与分析功能和推导的螺旋结构的参数（臂宽，不对称，螺距角），使用这种近似的拟合参数。该算法已被应用到一个样本的155个星系选择从斯隆数字巡天在不同的通带。在本文中，我们只考虑臂宽的结果：大多数螺线显示出它们的宽度与银河中心距离的增加。在我们的样本中，只有14%的星系显示出相反的趋势，或者在所有半径上都具有几乎恒定的臂宽。
2020-03-31 astro-ph.GA
Galaxy Zoo: star-formation versus spiral arm number
螺旋臂是低红移盘状星系的常见特征，也是恒星形成和尘埃遮蔽的重要场所。然而，螺旋结构可以有多种形式：从显示两个强大的“宏伟设计”臂的星系到具有许多“絮状”臂的星系。我们调查这些不同的手臂类型是如何与星系的恒星形成和气体性质，利用视觉螺旋臂数测量星系动物园2。我们结合紫外线和中红外光度从GALEX和WISE测量率和相对分数的模糊和未模糊的恒星形成的低红移SDSS螺旋样本。总的恒星形成率几乎不依赖于旋臂多重性，但双臂螺旋更有效地将它们的气体转化为恒星。我们发现显着的差异，模糊的恒星形成的分数：一个额外的$\sim 10$ %的恒星形成的双臂星系是通过中红外尘埃排放确定，相比，在多臂星系。后者也明显低于IRX- $β$关系的低红移恒星形成星系。我们对这些差异与臂数的关系提出了几种解释：恒星形成区域的空间分布、大小或清除时间尺度的变化（即，分子云），或对比最近的恒星形成历史。
2017-03-06 astro-ph.GA
Trigonometric parallaxes of star forming regions in the Sagittarius spiral arm
我们报告的测量结果的弛豫和自行车的十个高质量的恒星形成区域在人马座的银河系的螺旋臂的一部分，与VLBA的BeSSeL调查。结合这些结果与其他八个文献中，我们调查的结构和运动学的臂之间的银河中心方位角约-2和65度。我们发现，螺旋桨角为7.3 +- 1.5度;臂的半宽，定义为与拟合螺旋的均方根偏差，约为0.2 kpc;人马座臂最近的部分距离太阳1.4 +- 0.2 kpc。与相邻的旋臂不同，我们没有发现人马臂中与银河系自转相反的源的显著特殊运动的证据。
2014-04-18 astro-ph.GA
Kinetic Tomography. II. A second method for mapping the velocity field of the Milky Way Interstellar Medium and a comparison with spiral structure models
在这项工作中，我们推导出一个空间分辨地图的视线速度的星际介质，并使用它，随着第二个地图的视线速度从本系列论文I，以确定在银河系的气体螺旋结构的性质。这张地图是根据APOGEE巡天对恒星光谱中1.527 $μ$ m星际弥散带（DIB）的测量结果绘制的，覆盖了距离北银河面最近的4-5千秒差距。我们交叉检查这个新的基于DIB的视线速度图与论文I中导出的地图，发现它们一致。然后，我们比较这些地图与准静态密度波螺旋结构和动态，或材料，在银河系类星系的螺旋结构模拟的视线速度图。虽然从这些模拟中得出的地图都与银河系的测量速度场不完全匹配，但测量结果与动态螺旋结构的模拟更加一致。在与测量结果最匹配的动态螺旋结构模拟中，英仙座的螺旋臂被破坏了。
2018-08-03 astro-ph.GA
Orbits of radial migrators and non-migrators around a spiral arm in N-body simulations
最近对螺旋星系的数值N体模拟表明，N体模拟中的螺旋臂似乎以与恒星盘材料的局部旋转速度相似的速度旋转。这反过来又产生了缠绕的，短暂的和经常性的螺旋结构，其共同旋转的性质引起了在许多半径处靠近螺旋臂的恒星粒子的角动量（径向迁移）的变化。通过高分辨率N体模拟，我们重点研究了强迁移恒星粒子（migrator）和不迁移恒星粒子（non-migrator）围绕旋臂的演化，研究了migrator和non-migrator的轨道历史，发现migrator和non-migrator有几种类型，每种类型都有独特的径向演化.我们对比每种类型的轨道，以确定它们之间差异的原因。我们发现，正（负）迁移维持在螺旋臂的后面（前面）的位置，只要螺旋臂持续存在，就能感受到连续的切向力。另一方面，非迁移者靠近旋臂，并通过或被通过旋臂一次或两次。虽然当它们在旋臂的后面或前面时会获得或失去角动量，但它们的净角动量变化接近于零。我们还讨论了径向迁移对径向金属丰度分布和径向角动量和质量分布的长期影响。[删节]
2014-01-07 astro-ph.GA
Limitations and rotation of the two-armed phase spiral in the Milky Way stellar disc
本文利用 Gaia DR3 数据研究银河系双臂相螺旋，发现其仅存在于太阳邻域狭窄的银心距和角动量范围内，随相位角旋转并影响恒星金属丰度，表明它是比单臂相螺旋更局域化的盘结构现象。
2024-07-05 astro-ph.GA
Pitch Angle of Galactic Spiral Arms
表征盘状星系旋臂的关键参数之一是俯仰角，它测量了旋臂与星系旋转方向的倾斜度。为了研究旋臂的俯仰角与星系差动自转剪切率之间的关系，我们利用局域$N$ -体方法对纯恒星盘进行了数值模拟.结果表明，俯仰角随地震频率的增大而增大，随剪切速率的增大而减小，并得到了拟合公式。这种依赖性可以用摆动放大机制来解释。
2014-04-25 astro-ph.GA
On the Milky Way spiral arms from open clusters in Gaia EDR3
上下文驱动银河系旋臂形成的物理过程仍在争论中。使用疏散星团的研究支持根据经典密度波理论将银河系旋臂描述为长寿结构。目前的研究比较盖亚DR2场恒星运动学信息的太阳附近的模拟，找到一个更好的协议与短暂的武器与瞬态行为。目的。我们的目标是提供一个观测，数据驱动的银河系螺旋结构和它的动态使用疏散星团作为主要示踪剂，并将其与基于模拟的方法进行对比。我们使用最完整的银河系疏散星团的目录，与天体测量盖亚EDR3更新的参数，估计的天体物理信息和径向速度，重新访问的性质的螺旋图案的银河系。方法.我们使用一个高斯混合模型来探测年龄小于3000万年的疏散星团的超密度，它们分别对应于英仙座、本星系、人马座和盾牌座的旋臂。我们使用出生地的疏散星团人口年龄小于80百万年，跟踪不同的螺旋臂的演变，并计算其图案的速度。我们分析了疏散星团穿过旋臂的年龄分布，以探讨恒星和旋臂自转速度的差异。结果我们能够增加在银河方位角的范围内，其中目前的旋臂被描述，更好地估计其参数，通过添加264个年轻的疏散星团的84个高质量的恒星形成区域使用到目前为止，从而增加了314%的示踪剂的数量。我们使用的演变的疏散星团从他们的出生位置，发现螺旋臂几乎共同旋转与场星在任何给定的半径，放弃一个共同的螺旋模式的速度为螺旋臂探索。[删节]
2021-05-10 astro-ph.GA
Interarm islands in the Milky Way -- the one near the Cygnus spiral arm
这项研究延伸到银河系的结构。我们的主要目标是集中在英仙座臂之外的第一个螺旋臂，通常被称为天鹅座臂或外诺玛臂，通过评估天鹅座臂附近的脉泽分布。方法是使用精确测量三角距离的脉泽。脉泽数据来自已发表的文献，已通过现有的网络（美国VLBA，日本VERA，欧洲VLBI和澳大利亚LBA）获得。天鹅座的新结果分为两组：位于最近CO拟合的全球模型旋臂附近的那些，以及聚集在英仙座臂和天鹅座臂之间的中间的臂间岛内的那些。接下来，我们将这个岛与其他旋臂附近的其他类似的臂间天体进行比较。因此，我们描绘了一个位于两个长旋臂（天鹅座旋臂和英仙座旋臂）之间的旋臂间岛（6 x 2 kpc）;这让人想起早些时候在英仙座旋臂和人马座旋臂之间发现的小猎户座旋臂（4 x 2 kpc），以及早些时候在人马座旋臂和盾牌座旋臂之间发现的旧环（2 x 0.5 kpc）。各种手臂模型进行了比较，根据观测数据（脉泽，HII地区，HI气体，年轻的恒星，CO气体）。
2020-04-05 astro-ph.GA
The Effect of Environment on Galaxy Spiral Arms, Bars, Concentration, and Quenching
对于4378个附近的螺旋星系和S0星系的样本，Yu和Ho（2020）使用斯隆数字巡天图像的傅立叶分析表明，旋臂的强度和旋臂的俯仰角与中心浓度呈负相关。在目前的研究中，我们寻找Yu和Ho（2020）旋臂参数与环境和特定恒星形成率（sSFR）的趋势。当比较具有相似浓度的星系时，我们没有发现与场星系相比，星系团中螺旋星系的臂强度或俯仰角有显着差异。当考虑到浓度的差异时，我们也发现簇螺旋的参数f3与场螺旋相比没有显著差异，其中f3是归一化的m = 3傅立叶振幅。当浓度保持固定时，手臂力量和俯仰角都与sSFR相关，但f3不相关。这些关系支持Davis等人（2015年）的建议，即螺旋结构的“基本平面”涉及螺距角，膨胀恒星质量和气体表面密度。我们讨论这些结果的螺旋臂生产和淬火的星系的理论。为了与基于Galaxy Zoo的早期研究进行比较，我们探索了Yu和Ho（2020）参数与Galaxy Zoo测量的类似参数（即，F3对臂数、节距角对缠绕参数、以及集中度对凸起等级）。
2022-08-11 astro-ph.GA
A multi-wavelength study of spiral structure in galaxies. I. General characteristics in the optical
不同的螺旋生成机制将产生不同的形态学和运动学特征。本文是系列文章中的第一篇，我们仔细研究了从斯隆数字巡天中选出的155个正面旋涡星系在三个$gri$波段的旋涡结构参数。我们使用的方法来推导出一组参数的螺旋结构，如螺旋臂的宽度，它们的分数的总星系光度和它们的颜色，这还没有得到适当的研究。我们的方法是基于一组光度削减垂直于方向的螺旋arm. Based上，我们的研究结果的分析，我们比较了主要的三个类的螺旋：大设计，多臂和絮凝。我们的结论是：i）对于绝大多数星系（86%），我们观察到它们的臂宽度随着银河系中心距离的增加而增加; ii）在大设计星系中，更明亮的螺旋比不太明亮的大设计螺旋表现出更小的俯仰角随半径的变化; iii）大设计星系比多臂星系表现出更小的单个臂之间的俯仰角差异。除了这些独特的特征，所有三个螺旋类没有显着不同的螺距角，臂宽，宽度不对称，和环境。波长依赖性被发现只为臂分数。因此，在观测上，我们发现没有强烈的差异（除了视图和臂数）之间的大设计，多臂和絮状的样本星系的螺旋。
2020-01-24 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
Catalog of observed tangents to the spiral arms in the Milky Way galaxy
从太阳在银河系盘中的位置，人们可以使用不同的臂示踪剂（CO，HII，热或电离或相对论电子，脉泽，冷或热尘埃等）来定位银河系盘中每个螺旋臂的切线。我们提出了一个主目录的天文观测切线星系的旋臂，使用不同的臂示踪剂从文献中。有些旋臂示踪器在几篇论文中的结果可能略有不同，所以取一个平均值--关于CO、HII和脉泽，见附录。平均值主目录目前包括63个平均示踪条目，分布在许多臂（船底座，十字座-半人马座，诺玛，英仙座起源，近3-kpc，盾牌座，人马座），源于107个原始臂示踪条目。此外，我们更新并修订了之前的统计分析，即每种不同平均臂示踪剂的角度偏移和与中臂的线性分离。如果有足够多的旋臂示踪物，并对所有旋臂进行求和和平均，人们就可以确定在银河系中旋臂示踪物是否有单独和平行的通道。这种统计分析允许一个银河螺旋臂的横切，证实了最近发现的臂示踪剂之间的线性分离。在这里，从中臂的CO到内缘的热尘埃，臂的半宽度约为340秒差距;加倍将产生680秒差距的全臂宽度。我们简要地比较了这些观察与许多螺旋臂理论，特别是密度波理论的预测。
2014-09-16 astro-ph.GA
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
Search For Star Cluster Age Gradients Across Spiral Arms of Three LEGUS Disk Galaxies
解释星系旋臂形成的主要理论之一是定态密度波理论。这一理论预言了手臂上存在着年龄梯度。我们使用来自Legacy Extragalactic UV Survey（LEGUS）计划的星系NGC 1566、M51 a和NGC 628的星团目录。为了测试可能存在的年龄序列的螺旋臂，我们量化了我们的目标星系中不同年龄的星团之间的方位角偏移。我们发现NGC 1566是一个具有双对称臂和强棒的大设计螺旋星系，在螺旋臂上显示出显着的年龄梯度，这似乎与稳态密度波理论的预测一致。相比之下，M51a有两个明确的旋臂和一个较弱的棒，没有显示出跨臂的年龄梯度。此外，与非LEGUS星团目录M51a的比较也得到了类似的结果。我们相信M51a的螺旋结构不是具有固定模式速度的静止密度波的结果。相反，潮汐相互作用可能是形成螺旋臂的主要机制。我们还发现，在NGC 628的弱旋臂上，不同年龄的星团的方位角分布没有偏移。
2018-05-15 astro-ph.GA
The Myth of the Molecular Ring
我们调查的银河系的结构，确定如何在空间地图中的功能对应于CO功能的速度图。我们研究的结构，包括对数螺旋臂，一个环和酒吧。我们探索可用的参数空间，包括螺旋臂的螺距角，环的半径和旋转曲线。我们发现，令人惊讶的是，一个螺旋臂提供了一个更好的适合所观察到的分子环比一个真正的环功能。这是因为旋臂和被称为分子环的观测特征在速度经度空间中是弯曲的。我们发现，在速度经度图中的CO排放量大部分可以拟合一个几乎对称的双臂螺旋图案。其中一个臂对应于分子环，而另一个臂自然地复制了英仙座臂。多个臂也有助于在分子环附近进一步发射，并与其他观察到的螺旋臂相匹配。无论银河系的结构主要由两个或几个旋臂组成，2个对称的对数螺旋的存在，开始于酒吧的两端附近，建议与酒吧的螺旋密度波。
2012-01-09 astro-ph.GA
A New Statistical Analysis of the Morphology of Spiral Galaxies
本研究对5093个蓝色旋涡星系开展形态分类统计，明确了三类旋涡星系的占比及核球尺寸等因素的影响，发现银河系旋臂结构的独特性取决于所采用的形态模型。
2024-10-10 astro-ph.GA
Evidence for Coupling of Evolved Star Atmospheres and Spiral Arms of the Milky Way
必须绘制星系中反馈的强度和分布图，以了解反馈如何影响星系生态系统。H $_2$ O脉泽作为能量注入ISM的指示器。我们的目标是测量银河系中水脉泽追踪的反馈的强度和分布。我们确定的光学对应的H $_2$ O脉泽发现的HOPS调查。利用第二次盖亚数据发布的视差测量结果，确定了银河系中H $_2$ O脉泽的分布和亮度。我们提供的证据演化的恒星之间的相关性，跟踪H $_2$ O脉泽，和银河系的螺旋结构，这表明演化的恒星和银河系环境之间的联系。
2020-05-08 astro-ph.GA
Arm Tangents and the spiral structure of the Milky Way ; the Age Gradient
从太阳上看，我们银河系每个旋臂的边缘（沿视线切向看）可以产生许多见解。使用不同的臂示踪剂（尘埃，脉泽，同步辐射，CO气体，疏散星团），我们在这里观察到的第一次年龄梯度（约12 +/-2百万年/千秒差距），很大程度上由密度波理论预测。这意味着臂状示踪物以大约81 +/-10 km/s的相对速度离开尘埃带。然后，我们比较最近从盖亚卫星获得的光学数据，有关的旋臂。
2021-10-28 astro-ph.GA
Different studies of the global pitch angle of the Milky Way's spiral arms
有许多已公布的单个螺旋臂的螺旋角的值，并且它们的广泛分布（从-3到-28度）要求对单个值进行各种尝试。这里使用的四种统计方法中的每一种都会产生一个小范围内的平均俯仰角，在-12度和-14度之间（表7，图2）。我们荟萃分析的最终结果得出银河系旋臂的平均全局俯仰角为-13.1度，正负0.6度。
2015-05-05 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
6-arm blue grand design of NGC 309
研究了巨大的哈勃型Sc星系NGC 309的螺旋结构的几何和物理性质。一个示意图的两个模式与三个武器在每个建议的蓝色螺旋。红色和蓝色的图案共同形成了一个双重对称的宏伟设计。一个可能的气体动力学解释的现象的建议，这表明如何双臂红色螺旋可能会导致形成的六臂相干蓝色螺旋。关键词：星系：个体（NGC 309）--星系：螺旋星系
2015-03-15 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
Perturbed precessing ellipses as the building blocks of spiral arms in a barred galaxy with two pattern speeds
对棒旋星系的观测和模拟表明，一般来说，旋臂的旋转速度与棒旋的旋转速度不同。从参考文献中得出的主要结论是，棒旋转速度比螺旋臂快，具有两倍甚至三倍的角速度。在解释具有两种模式速度的棒旋星系的旋臂形成时，流行的理论是流形理论，其中支持螺旋密度波的轨道是混沌的，并且与从棒末端的拉格朗日点L_1和L_2发出的流形有关。在本研究中，我们考虑一种替代方案的情况下，酒吧旋转足够快的螺旋臂和酒吧的潜力可以被认为是一个扰动的螺旋潜力。在这种情况下，支持螺旋密度波的稳定椭圆轨道（在大设计星系的情况下）被转化为具有一定厚度的准周期轨道（或2D环面）。这些扰动进动椭圆的叠加所有能级的哈密顿量创建一个轻微扰动对称螺旋密度波。
2022-10-04 astro-ph.GA
Kinematic footprint of the Milky Way spiral arms in Gaia EDR3
银河系的旋臂是由恒星数量以及分子云和其他年轻天体的轨迹确定的，然而，它们只是最近才开始从运动学的角度被观察到。利用盖亚EDR 3中薄盘星在扩展太阳邻域周围的运动学，我们创建了由径向、剩余旋转和垂直银河系速度（$U,ΔV,W$）着色的x-y投影。这些地图有丰富的子结构，揭示了银河系圆盘的扰动状态。我们发现，旋转速度和方位角平均速度，$ΔV$，显示至少5个大规模的运动学螺旋，其中两个密切遵循的轨迹人马座，船底座和英仙座旋臂，与俯仰角为9.12 $^{\circ}$和7.76 $^{\circ}$，和垂直厚度分别为$\sim400$ pc和$\sim600$ pc。另一个运动学螺旋位于英仙座臂的后面，看起来像是这个大质量臂留下的旋转速度的扭曲，但在气体/恒星过密中没有已知的对应物。一个较弱的信号接近太阳的位置是目前在我们的三个速度图，似乎是与本地arm. Our分析的银河系盘中的恒星速度显示臂和臂间的运动学差异，有利于银河系的螺旋臂不与光盘共转。此外，我们发现，运动学螺旋cluerous和絮状，揭示了银河系旋臂的基本性质。
2022-03-13 astro-ph.GA
Dependence of Spiral Arms Pitch Angle on Wavelength as a Test of Density Wave Theory
密度波理论预测的大规模星系震荡，触发了最古老恒星（P-臂）的潜在下游的恒星形成（SF-臂），导致旋转方向上的螺旋臂从红色到蓝色的颜色跳跃，而这些新形成的年轻恒星的老化则导致了SF-臂下游相反但共存的经典年龄梯度。由于用于测量俯仰角的技术是强度加权的，它们跟踪SF臂和P臂，并且对经典的年龄梯度不敏感。因此，与较红的带通相比，在较蓝的带通中螺旋臂的测量的螺距角应该系统地较小。我们测试这些预测使用一个全面的样本的高品质的光学（$BVRI$）图像的明亮，附近的螺旋星系获得的一部分，由$Spitzer$ 3.6 $μm$数据探测演化的恒星和$GALEX$紫外线图像跟踪最近的恒星形成。我们应用一维和二维技术来测量螺旋臂的螺距角，密切注意在不同的带通上采用一致的程序，以尽量减少误差和系统偏差。我们发现，螺旋臂的螺距角略有下降，但从最红的最蓝的带通统计显着，最终证明年轻的恒星跟踪更紧密的螺旋臂比老恒星。此外，蓝色带通和红色带通的俯仰角之间的相关性是非线性的，使得俯仰角偏移的绝对值随着俯仰角的增加而增加。这两种效应都可以在螺旋结构的密度波理论的背景下自然地解释。
2018-10-21 astro-ph.GA
Spiral arm crossings inferred from ridges in Gaia stellar velocity distributions
太阳附近包含了最近在银河系中穿过旋臂的盘状恒星。我们建议，在本地速度分布的边界分离的恒星，最近穿过或被一个特定的手臂从那些没有扰动。根据第二次盖亚数据发布的轨道，恒星速度分布中的脊可能在远心点或近心点触及附近的旋臂。在局部速度分布中看到的多个脊和弧与多个螺旋特征和不同模式速度的存在是一致的，这意味着外部星系是絮状的，而不是宏伟的设计。
2018-07-21 astro-ph.GA
The disrupting and growing open cluster spiral arm patterns of the Milky Way
本研究利用盖亚DR3疏散星团目录和动力学模拟，发现银河系旋臂缺乏理论年龄模式且模式速度与旋转曲线一致，否定准稳态密度波理论，表明旋臂为动态多臂结构，本地臂增长而人马-船底臂和英仙臂相反。
2025-01-24 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
The spiral arms of galaxies
星系旋臂最重要的理论是基于林舒色散关系的密度波理论。而密度波则随着群速度向林德布拉德内共振方向移动并趋于消失。已经提出了补充螺旋波的各种机制。非线性效应在内、外Lindblad共振和共转附近起着重要作用。在正常星系中，支撑旋臂的轨道是进动椭圆，延伸到4/1共振。另一方面，在棒星系中，旋臂沿着棒星系两端的不稳定周期轨道的流形延伸，它们由混沌轨道组成。然而，这些混沌轨道可以解析地找到。
2022-10-24 astro-ph.GA
Co-evolution of bar and spiral arms in TNG50 simulations using Information Theory
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育研究所提鲁帕蒂分校）
利用信息论分析TNG50模拟中棒和旋臂的共同演化，通过互信息和转移熵发现两者对共同演化的调控作用相当。
2026-06-17 astro-ph.GA
