椭圆星系 Sersic 模型中黑洞的绝热增长

我们研究了中心黑洞缓慢增长对遵循 Sersic 或 $R^{1/m}$ 面亮度轮廓的球形星系的影响。在这种增长过程中，每个恒星轨道的作用量是守恒的，这使我们能够在假设初始分布函数为各向同性的情况下计算最终分布函数。我们发现，黑洞增长会导致中心尖点或“多余光”，其中面亮度随半径的变化关系为 $R^{-1.3}$（对 Sersic 指数 $m$ 有弱依赖），视线速度弥散随半径的变化关系为 $R^{-1/2}$，且速度各向异性为 $\beta\simeq -0.24$ 至 $-0.28$，具体取决于 $m$。尖点中多余的恒星质量与黑洞质量近似呈线性标度关系，通常为黑洞质量的 0.5--0.85 倍。如果核星团包含黑洞，这一过程可能会强烈影响其结构。