The influence of non–minimally coupled scalar fields on the dynamics of interacting galaxies

R.F. Gabbasovª, M.A. Rodríguez–Meza^a,b, J.L. Cervantes–Cotaª, and J. Klappª

ª Depto. de Física, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Apartado Postal 18–1027, México D.F. 11801, México.

^b Instituto de Física, Universidad Autónoma de Puebla, Apartado Postal J–48, Puebla 72570, México.

Recibido el 18 de julio de 2005
Aceptado el 14 de marzo de 2005

Abstract

We study bar formation in galactic disks as a consequence of the collision of two spiral galaxies under the influence of a potential which is obtained from the Newtonian limit of a scalar–tensor theory of gravity. We found that dynamical effects depend on parameters (α, λ) of the theory. In particular, we observe that the bar is shorter for weaker tidal perturbations, which in turn corresponds to smaller values of λ used in our numerical experiments.

Keywords: Galaxy interaction; bar formation; dark matter; scalar fields.

Resumen

Estudiamos la formación de barras en discos galácticos como consecuencia de la colisión de dos galaxias espirales bajo la influencia de un potencial de interacción que proviene del límite Newtoniano de una teoría escalar–tensorial de gravitación. Encontramos cómo los efectos dinámicos dependen de los parámetros (α, λ) de la teoría y en particular vemos que la longitud de la barra es menor cuando las perturbaciones de marea son menores, y esto se logra con valor de λ menor en nuestros experimentos numéricos.

Descriptores: Interacción de galaxias; formación de barras; materia oscura; campos escalares.

PACS: 04.50.+h: 98.62.Hr; 98.65.Fz

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

Acknowledgments

This work was partly supported by SRE and CONACyT of México under contracts U43534–R, SEP–2003–C02–44917.

References

1. B.G. Elmegreen and D.M. Elmegreen, Astophys. J. 267 (1983) 31.        [ Links ]

2. A. Toomre, Astrophys. J. 139 (1964) 1217.        [ Links ]

3. M. Nogushi, Mon. Not. R. Astron. Soc. 228 (1987) 635.        [ Links ]

4. H. Salo, Astron. & Astrophys. 243 (1991) 118.        [ Links ]

5. B.G. Elmegreen and D.M. Elmegreen, Astrophys. J. 288 (1985) 438.        [ Links ]

6. V.P. Debattista and J.A. Sellwood, Astrophys. J. 493 (1998) L5; ibid,         [ Links ]Astrophys. J. 543 (2000) 704.        [ Links ]

7. E. Athanassoula and A. Misiriotis, Mon. Not. R. Astron. Soc. 330 (2002) 35.        [ Links ]

8. N. Bretón, J.L. Cervantes–Cota, and M. Salgado, Eds., The Early Universe and Observational Cosmology (Springer Verlag, Heidelberg, 2004). Series: Lecture Notes in Physics, 646.        [ Links ]

9. M.A. Rodríguez–Meza and J.L. Cervantes–Cota, Mon. Not. R. Astron. Soc. 350 (2004) 671.        [ Links ]

10. T. Helbig, Astrophys. J. 382 (1991) 223.        [ Links ]

11. J.E. Barnes, in Galaxies: Interaction and Induced Star Formation, Edited by D. Friedly, et al., (Springer Verlag, New York, 1996), p.275.        [ Links ]

12. L. Hernquist, Astrophys. J. 356 (1990) 359.        [ Links ]

13. W. Dehnen, Mon. Not. R. Astron. Soc. 265 (1993) 250.        [ Links ]

14. K.C. Freeman, Astrophys. J. 160 (1970) 811.        [ Links ]

15. J.E. Barnes and P. Hut, Nature 324 (1986) 446.        [ Links ]

16. Rodríguez–Meza M. A., J. Klapp, J.L. Cervantes–Cota, and H. Dehnen, 2001, in Exact solutions and scalar fields in gravity: Recent developments, Edited by A. Macias, J.L. Cervantes–Cota, and C. Lämmerzahl. (Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2001), p. 213.        [ Links ]

17. M. Shibata, S. Karino Y. Erigushi, Mon. Not. R. Astron. Soc. 343 (2003) 619.        [ Links ]