自引力银河盘中的延迟相位混合

背景 . 在太阳邻域恒星的垂直位置-速度 ( z – v z ) 分布中发现的相位螺旋揭示了银河系 (MW) 盘的不平衡。相位螺旋被认为作为动态时钟来估算过去的扰动，但一些先前的研究忽略了盘的自引力，这可能会偏倚相位螺旋激发时间的估计。目的 . 我们重新审视自引力对垂直相位螺旋演化的影响，并量化在忽略这些效应时对估计其激发时间所引入的偏差。方法 . 我们分析了银河系与人马座矮星系 (Sgr) 相互作用的高分辨率自洽N体模拟，并结合了从N体快照构建的四个测试粒子模拟。在测试粒子模拟中，我们使用了包含（或不包含）人马座和暗物质 (DM) 余晖的静态和时间依赖势。在每种情况下，我们通过测量垂直角-频率 ( θ z –Ω z ) 空间中的密度对比度斜率来估计相位螺旋的缠绕时间。结果 . 在测试粒子模型中，相位螺旋在与人马座的近圆周经过后立即开始缠绕，缠绕时间与自近圆周经过以来的真实经过时间紧密相关。添加DM余晖仅使缠绕时间相对于单独的人马座减少了 modest (<100 Myr)。相反，自洽的N体模拟显示出持续约≥300 Myr的初始一致性的垂直振荡，然后形成明确的螺旋，导致激发时间的系统低估。先前研究中开发的包含自引力的解析剪切箱模型在定性上再现了这种延迟。这支持了它起源于自引力盘响应的假设。结论 . 假设自引力对MW的相位混合影响与N体模型相同，我们估计自引力引起的滞后约为0.3 Gyr在太阳邻域中。考虑到这一延迟，修正了MW观测相位螺旋的推断年龄到约0.6–1.2 Gyr，这更符合人马座近圆周经过。因此，准确的动态定年过去的扰动需要包括银河盘自引力响应的模型。