M15 中一个中等质量黑洞近期抛射的高速星
星系天体物理
2024-09-17 v2 高能天体物理现象
太阳与恒星天体物理
摘要
中等质量黑洞的存在对于理解各种天体物理现象至关重要，但除了 LIGO-Virgo 的探测外，其存在仍然难以捉摸。我们报告发现了一颗高速星 J0731+3717，其约 21 Myr 前的回溯轨迹与球状星团 M15 的轨迹在星团潮汐半径内相交。其金属丰度 [Fe/H] 和 α 元素与铁丰度比 [α/Fe] 均与 M15 一致。此外，它在颜色-绝对星等图上的位置正好落在 M15 星团的基准序列上，表明年龄相似。这些证据支持 J0731+3717 最初与 M15 相关联，置信水平为“七个九”。我们发现，这样一颗高速星（抛射速度 V_ej = 548^{+6}_{-5} km/s）最有可能是在距离 M15 中心仅一个天文单位处被潮汐抛射出来的，这证实了先前提出的中心不可见质量（≥ 100 太阳质量，可信度 98%）的唯一性质是一个中等质量黑洞。
引用
@article{arxiv.2406.00923,
title = {A high-velocity star recently ejected by an intermediate-mass black hole in M15},
author = {Yang Huang and Qingzheng Li and Jifeng Liu and Xiaobo Dong and Huawei Zhang and Youjun Lu and Cuihua Du},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.00923},
year = {2024}
}
备注
18 pages, 7 figures and 3 tables, accepted by National Science Review