고적색편이 가스 풍부 원반은하, 혼돈 궤도로 막대 붕괴 뒤 급속히 중심 팽대부 형성

넥서스(nexus) N체·유체역학 시뮬레이션 분석 결과, 고적색편이 원반은하에서 생기는 항성 막대(bar)는 저적색편이 은하의 막대와 궤도 특성이 다른 것으로 나타났다. 막대를 지탱하는 궤도 중 혼돈 궤도의 비율은 가스비율(f_gas)이 60%를 넘는 모형에서 60% 이상으로 상승했고, f_gas가 약 60% 이하일 때는 거의 0에 가까웠다. f_gas가 80%와 100%인 시뮬레이션에서는 혼돈 비율이 50%를 넘어 지배적으로 변한 직후 막대가 1Gyr 이내에 붕괴해 회전으로 지탱되는 중심 팽대부를 형성했다. 연구진은 중심부 중력 퍼텐셜이 이 기간에 급격히 깊어지며, 진화하는 평균장에서 벗어난 궤도가 혼돈 궤도가 되기 쉽다는 점에서 급변하는 중심 퍼텐셜의 불규칙성이 높은 혼돈 비율을 유발한다고 주장했다. 그 결과 막대는 '격렬 이완(violent relaxation)'을 거쳐 편평한 회전 팽대부가 되며, 질량이 다른 입자들이 동일한 반경 분포를 보이는 점이 이를 뒷받침한다고 밝혔다.