小スケール中心核をもつ棒状銀河の力学進化の研究

点击翻译按钮获取中文摘要

まず、平衡円盤モデルに関しては、Hernquistの3次元円盤モデル用の計算コード厚さゼロ(2次元)の円盤に適用できるように修正し、円盤モデルを作成した。テスト計算として、粒子数N=20,000とした。円盤の密度分布は、観測されているように指数関数的とし、円盤の局所安定性の指標である、ToomreのQは典型的な値としてQ=1.5を採用した。次に、このモデルを用いて、系の密度とポテンシャルを適当なbasis setで展開してポアソン方程式を解く、Self-Consistent Field Methodで系の時間発展を数値的に追跡した。basis setとして、Toomre diskの密度とポテンシャルに基づいた基底関数を使用した。このモデルは、力学時間の2倍程度の時間で棒状不安定を起こして棒状構造を形成した。棒状構造が完全に発達した段階で、円盤の中心部に、質量が円盤の全質量の1%の質量のコアを断熱的に付加し、その後の棒状構造の形状変化を観察した。コアの質量が円盤の1%となってから約5〜6倍の力学時間で棒状構造はかなりまるく変化した。コアを付加する前の棒状構造の軸比は2:1程度であったが、約6倍の力学時間で、軸比は4:3程度になった。棒状構造は中心部のコアにより、数倍の力学時間でかなりその構造を変化させることが明らかになった。現状では、個々の星の軌道変化を追跡していないため、棒状構造の形状変化が中心核による星の軌道散乱によるものか、または、inner Lindblad resonanceのような共鳴現象であるのかは明らかではない。今後は、星の軌道分布によってこのメカニズムの解明をする必要がある。