球状星团 M4 中难以捉摸的暗中心质量
星系天体物理
2023-05-31 v1 高能天体物理现象
摘要
近期对邻近球状星团的研究发现了其核心中存在过剩的暗质量,显然呈扩展分布;模拟表明,该质量在核塌缩( respectively 具有较平核心)的星团中主要由白矮星( respectively 恒星质量黑洞)组成。我们对距离最近的、内恒星密度呈中等斜率的球状星团 M4 进行质量-各向异性建模。我们使用来自 Gaia EDR3 和哈勃空间望远镜观测的自行数据。我们采用贝叶斯 Jeans 建模提取质量剖面,并用真实模拟数据检验拟合结果。我们的分析返回星团核心中的各向同性运动以及外缘的切向运动(β≈ -0.4 ± 0.1)。我们还稳健地测得约 800±300 M⊙ 的暗中心质量,但无法区分点状源(如中等质量黑洞(IMBH))与尺度约 0.016 pc ≃ 3300 AU 的恒星遗迹暗族。然而,当从星团中心移除一颗高速度恒星后,发现了相同的质量过剩,但分布更扩展(∼ 0.034 pc ≈ 7000 AU)。我们使用 M4 的蒙特卡洛 N 体模型解释第二种结果,发现我们的过剩质量扩展程度不足以确信地与暗遗迹族相关联。最后,我们讨论了这两种情形(即 IMBH 与遗迹)的可行性,并提出了可能有助于更好理解 M4 核心复杂动力学的新观测。
引用
@article{arxiv.2305.12702,
title = {An elusive dark central mass in the globular cluster M4},
author = {Eduardo Vitral and Mattia Libralato and Kyle Kremer and Gary A. Mamon and Andrea Bellini and Luigi R. Bedin and Jay Anderson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12702},
year = {2023}
}
备注
19 page, 15 figures, 3 tables. Accepted for publication in MNRAS