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。