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矮星系可容纳中心黑洞吗?

星系天体物理 2025-12-17 v1

摘要

我们构建了银沼系矮星系质量模型,以约束其可容纳的中心黑洞 (BH) 质量。我们将星系建模为由恒星、暗物质 halo 和中心黑洞三组分组成的系统,采用 Osipkov-Merritt-Cuddeford 类别的各向异性分布函数。黑洞质量的后验分布在低质量端保持平坦,表明动力学数据对黑洞质量施加上限。我们的分析得出黑洞质量的 95% 可信上限为 log(M/M)<6\log(M_{\bullet}/M_{\odot}) < 6。我们将结果与文献中来自黑洞质量测量和上限相结合,构建覆盖 σ10\sigma_{} \sim 10--300,km,s1300,\mathrm{km,s^{-1}} 的统一 MM_{\bullet}--σ\sigma_{} 关系,描述为 log(M)=8.32+4.08,log(σ/200,km,s1),其内在散布为\log(M_{\bullet}) = 8.32 + 4.08,\log\left(\sigma_{}/200,\mathrm{km,s^{-1}}\right),其内在散布为 \sigma_{\rm int} = 0.55。我们将推断的限制与通过动量驱动的吸积和恒星捕获模型预测的黑洞质量范围。我们将推断的限制与通过动量驱动的吸积和恒星捕获模型预测的黑洞质量范围 10^{3}--10^{4},M_{\odot}(对应 (对应 \sigma_{} \sim 6--12,\mathrm{km,s^{-1}})进行比较,这在银沼系矮星系的95)进行比较,这在银沼系矮星系的 95% 可信上限范围内与 M_{\bullet}--\sigma_{*}$ 关系基本一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.14146,
  title  = {Can dwarf spheroidal galaxies host a central black hole ?},
  author = {K. Aditya and A. Mangalam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.14146},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for publication in ApJ. Comments are welcome