一类具有中心黑洞的星系模型——I. 球对称情形
星系天体物理
2019-10-02 v1
摘要
本文给出了球对称星系模型的动力学性质，其中 Jaffe (1983) 恒星密度剖面嵌于大半径处按 衰减的总质量密度中。恒星成分的轨道结构由 Osipkov–Merritt 各向异性描述；暗物质晕为各向同性，并在星系中心加入一个黑洞。首先，推导了暗物质晕密度剖面处处非负且单调递减的条件；该剖面在中心和大半径处可渐近地与 NFW 剖面重合。随后，推导了相空间一致性所要求的各向异性半径最小值，作为星系参数的函数。解析求解了恒星成分的 Jeans 方程；并针对各向异性半径的通用取值，给出了中心及大半径处投影速度弥散。最后，推导了进入位力定理各项的解析表达式，并确定了为防止径向轨道不稳定性发生所需的基准各向异性极限，作为星系参数的函数。所给出的模型遵循我们前期工作已采用的方法构建，可作为椭圆星系动力学更高级建模的有益起点，并易于在需要真实星系动力学模型的数值模拟中实现。
引用
@article{arxiv.1909.09639,
title = {A new class of galaxy models with a central BH -- I. The spherical case},
author = {L. Ciotti and A. Mancino and S. Pellegrini},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.09639},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 6 figures, accepted for publication in MNRAS. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1707.08822