星系密度波的共转奇异性

在线性密度波理论中,主要有三个奇异半径,即共转奇异性和内、外Lindblad共振。这些奇异区域对星系线性密度波有重要影响。共转圈一般位于星系盘的适中位置,对它的奇异性影响应进行分析。我们曾经指出,若用矩方程来描述恒星的集体行为,假设弥散速度为一标     

关于星系的棒旋结构

星系的螺旋结构已被林家翘教授用密度波理论做了较为完满的解释,然而对于棒旋星系,较为完善的理论尚未建立.本文提出并研究了这个问题,引用陈振诚提出的《一种积分变换》和《一种积分求值法》,求得了星系棒旋结构的解析解以及相应的大尺度图样.现简述于下: 根据观测事实,拟采用自引力气体盘模拟星系.星系盘的厚度与其横向尺度相比乃是小     

星系密度波的非线性增长

星系螺旋结构的密度波理论受到人们广泛的重视。考虑到波的有限群速度,以及星系激波的耗散,需要解决密度波的长期维持。不少工作采用线性密度波的不稳定模式来补偿波能的耗散,线性波还存在共转奇异性,有必要分析密度波的非线性增长。另一方面,数值试验都发现,在适当物理条件下的螺旋密度波是不稳定的。人们还讨论了非线性星     

星系密度波的非线性不稳定性

星系密度波理论成功地解释了螺旋结构的缠卷困难。为了克服有限群速度引起的维持困难,人们研究了各种线性波的不稳定增长模式解。线性波的不稳定性分析只能适用于短的时间发展,所以应该进一步讨论非线性密度波的稳定性。徐遐生等用星系激波方程计算恒星的非线性密度波时发现,解极敏感地依赖于初值的选择,可能在物理上不稳定。许多数     

关于漩涡星系密度波的演化

由林家翘及其合作者在六十年代发展起来的漩涡星系密度波理论,在解释天文观测事实上取得了不少成绩。这个理论的基本观点是认为典型的漩涡星系是一种准稳态的结构,有确定的不随时间变化的图样旋转速度和幅度分布。按这样的假设提炼的数学问题是否严格有解,现在并不清楚。而由于星系的特征时间很长,也难于直接从观测上证实这种假设。从辩     

有限厚盘星系的旋臂结构

我们曾假定了密度扰动为ρ_1(r,Z)=ρ_1(r,0)e~(-α|Z|)的情况下,求出了泊松方程的扰动引力势解。本文首先研究了物质盘的响应,并作出了银河系的旋臂图样。另外,我们知道旋涡星系具有一定宽度。徐遐生等人用星系激波的模型来说明旋臂的宽度。本文从密度波理论出发,提出了另一种说明。因为盘星系实际上存在一厚度,它将影响平面上的物质分布和运动,这种影响对不同高度将不同。因此在不同高度处的波数k随r的变化也将不同,即不同高度处的旋臂图样不一样。但实际看到的星系旋臂是不同高度处旋臂图样的叠加,这导致旋臂有一定的宽度。我们以银河系为例,采用了史密特模型,求出了银河系不同高度处的旋臂图样,这些图样的叠加宽度与观测结果是相符合的。     

密度波理论中星系激波的性质

在资料[1]中讨论了扰动速度和扰动压力在较差自转的星系盘中所产生的星系激波。结果表明,只要旋臂内、外的密度差足够大,就能维持螺旋形的激波宏图,而不取决于扰动引力场存在与否,星系中引力的作用往往是重要的,也应该分析扰动引力场对星系激波的影响。     

含有大量暗物质的星系团

波江座A是波江星座中的一个小星系团。美国普林斯顿高等研究院的安德鲁·古尔德研究了这个星系团,认为它含有大量的暗物质。巨椭圆星系NGC1407是该星系团中最亮的星系,与我们银河系的亮度不相上下。该星系由于宇宙膨胀而引起的离开太阳的退行速度为每秒1766千米。而位于其附近的NGC1400星系的退行速度只有每秒549千米,是前者的1/3。过去认为NGC1400是NGC1407的一个前景星系,但用麻省理工学院约翰·汤里的方法(较近星系看上去     

棒旋星系宏图的一种解释

目前,对S_a、S_b和S_c型旋涡星系已作了大量的研究.但是,已知旋涡星系中约有1/3多一点是棒旋星系,对它们的详细结构和动力学还未进行充分的研究。对线度为2R、等效厚度为2D的星系盘,解泊松方程,得引力势的形式解为式中各量的意义与文献[3]同.为了研究文献[2]提出的问题,和解释棒旋星系的类型,作者     

旋涡星系——从形态到动力学本质的认识

旋涡结构是旋涡星系的主要形态特征,但是,在星系自转时,内部角速度比外部角速度大,旋臂应该越缠越紧。据计算,在星系年龄内,旋臂应该完全缠绕在一起,然而观测所见并非如此。1964年,由美籍华人林家翘建立的系统的密度波理论成功地解释了旋涡结构的本质。本期《旋涡星系》一文对此作了介绍。     

有限厚星系盘内域的泊松方程近似解析解

在星系密度波的渐近理论中,泊松方程的近似解析解有着十分重要的意义.对于无限薄盘,徐遐生、Bertin等以旋臂倾角参数i_0=m/kr为小参数先后求得相应泊松方程的一、二级渐近解,这些解可以很好地用于比较紧卷的螺旋结构,在平面盘密度波理论中起过重要作用;对于有限厚盘,彭秋和等人也曾得到相应泊松方程的一种解,不过此解需假定物质密度     

从旋涡到棒旋：银河结构大修正

根据近代天文学的观测研究,银河系曾被分类为旋涡星系,大体上由银盘、核球、银晕和暗晕四部分组成。然而,1960年代以来的一些工作表明,银河系的银盘和中央的核球并非如此有规则,银河系被重新分类为棒旋星系--中央有棒结构的旋涡星系。     

星系螺旋结构三维密度波的流体动力学理论

盘状星系螺旋结构的本质与起源是半个多世纪以来一直为天文学及天体物理学界所注目的重大难题。在近十五年来,由林家翘所创建的密度波理论,在揭示星系螺旋结构的动力学机制上取得了很大的成功,但是林家翘的理论仍有一定的局限性,他将     

将MOND应用于太阳系

观测发现一些旋涡星系外围的恒星绕星系中心转动的速度相当地大,但它们既未飞出星系,也难以用牛顿的引力定律解释.一般认为,这暗示众星之间存在着大量暗物质,它们大部分分布在星系的外围,提供着额外的引力,从而加快了这部分区域内恒星的运动速度.     

自然信息

天文学家在测量星系时早就发现,它们的动力学质量比光度质量大得多。如后发座星系团,前者比后者大100倍。在测量光度很低的星系晕时,测得的质光比很大,其数值达几百以上,而在太阳邻近区域质光比却只有2。这说明暗物质在宇宙平均物质密度中占极大的比重,它们弥漫于星系团、星系群之     

40亿年后的大碰撞

正据预计,我们所处的银河系会在40亿年后和室女座星系团发生碰撞,两者会在70亿年后合并成一个更大的椭圆星系。星系互相碰撞是宇宙中常有的事件。科学家认为,室女座星系曾经和其他星系发生过碰撞。虽然叫作碰撞,但星系中物质的密度是非常低的,因此星系之间并不会发生物理上的碰撞接触。因为恒星之间的距离非常遥远,     

取向相关性与宇宙物质成团的两种图景

在复合时期之前,宇宙中可能有两种不同类型的密度非均匀性:等熵的和等温的。它们所导致的复合时期之后的成团图景,是十分不同的。在等熵图景中,成团过程是由大到小的、分裂式的,即先形成大尺度的(例如,超星系团尺度)片状结构,然后再逐步分裂而形成星系等小尺度的天体系统。在等温图景中,成团是由小到大的、等级式的,即先形成小尺度的天体(例如,星系前恒星、星族Ⅲ天体),然后再逐步结合成星系、星系团和超星系团等大尺度的天体系统。     

巨无霸星系簇

在这幅艺术想象图中,那些看似不起眼的小“团块”实际上是“巨无霸星系”。天文学家宣布,最近他们发现了这样的巨无霸星系簇。在这些星系中,恒星的诞生速度是银河系中的1000倍。     

星系的生命和呼吸

<正>科学家追踪气体随时间和空间的变化,探寻恒星群出生及死亡的方式。天文学家对宇宙的大部分了解来自他们能够看到的东西,因此,他们的理论总是偏爱明亮的恒星和星系。然而,宇宙中的大部分常规物质都是以昏暗的气体形式存在的。称作星系际介质的气体充满星系间的空间;而环星系介质的气体则环绕在星系附近。这两个区域的气体管控星系诞生、成长和死亡,也详细记录了整个宇宙的     

中微子为主膨胀宇宙中的空洞

最近对星系分布的观测发现,在宇宙空间存在着尺度为40—100 Mpc的巨大空间。在持续膨胀的宇宙图景中,非辐射物质的成团过程自然地伴随着普通物质密度很低的区域的形成。问题在于这些区域的尺度能达到多大。这就是本文讨论的问题。