银河系中心黑洞 Sgr A* 的隐藏伴星
星系天体物理
2025-07-11 v1 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
星系形成的层级性质表明，我们的银河系中心可能存在一个超大质量黑洞双星。我们提出一种通过恒星轨道测量来约束银河系中心黑洞 Sgr A* 此类双星伴星可能轨道构型的新方法。聚焦于恒星 S0-2，我们表明，要求其在 Sgr A* 存在伴星的情况下轨道稳定，可对伴星的可能构型产生严格约束。此外，我们表明对 S0-2 轨道参数时间变化的精确测量可产生更强的约束。利用现有的 S0-2 数据，我们推导出作为伴星质量函数的双星黑洞间距上限。对于圆轨道情况，我们可以排除半长轴大于 170 天文单位或 0.8 mpc 的 10^5 M_sun 伴星。这已经比从 Sgr A* 自行运动研究获得的界限更严格。纳入其他绕银河系中心运行的恒星应产生更强的约束，有助于揭示 Sgr A* 伴星的存在。我们表明伴星也会影响吸积过程，导致的变化性可能与测得的红外耀发时标和振幅一致。最后，如果这样的伴星存在，它将发射引力波辐射，有可能被 LISA 探测到。
引用
@article{arxiv.1912.04910,
title = {A hidden friend for the galactic center black hole, Sgr A*},
author = {Smadar Naoz and Clifford M. Will and Enrico Ramirez-Ruiz and Aurelien Hees and Andrea M. Ghez and Tuan Do},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.04910},
year = {2025}
}
备注
9 pages, 6 figures, accepted to ApJ-Lett