基于 NGC4526 分子气体运动学的黑洞质量测量

在星系核球中发现的超大质量黑洞的质量与多种星系属性相关，这引发了星系与黑洞可能共同演化的推测。可靠测量的黑洞数量很少，且测量方法有限，阻碍了对这种共同演化的理解。目前直接测量黑洞质量的方法包括恒星运动学（适用于早型星系）、电离气体运动学（适用于部分旋涡星系和早型星系）以及具有中心脉泽辐射的罕见天体。此处我们报告，通过建模黑洞对分子气体运动学的影响，可以拟合 CO 发射的干涉观测数据，从而准确估算黑洞质量。我们研究了早型星系 NGC4526 中的气体动力学，并获得了一个最佳拟合结果，该结果要求存在一个中心暗天体，其质量为 $4.5(+4.2-3.0)\times10^8 M_\odot$（$3\sigma$ 置信限）。利用下一代毫米波干涉仪（例如 ALMA），这些观测可在少于 5 小时的观测时间内复现于距离达 75 兆秒差距的星系中。因此，利用分子气体作为运动学示踪物，应能估算本地宇宙中数百个星系的黑洞质量，这一数量远超当前技术所能触及的范围。