超高速星性质与起源的动力学和演化约束
天体物理学
2008-12-18 v2
摘要
近年来，在我们银河系的晕中观测到了几颗超高速星 (HVSs)。这些恒星被认为是通过银河系中心大质量黑洞 (MBH) 附近的动力学相互作用被抛射出来的。针对其抛射机制提出了三种情景：MBH 导致的双星瓦解、旋入的中等质量黑洞 (IMBH) 的散射以及靠近 MBH 的恒星级黑洞 (SBHs) 的散射。这些情景涉及银河系中心不同的恒星种群。在此，我们利用对银河系中心恒星种群的观测，结合动力学和演化论据，对 HVSs 的性质和起源获得了强有力的约束。我们表明，IMBH 旋入情景要求在旋入时刻有过多（O(10^3)）的主序 B 型星存在于靠近 MBH (<0.01 pc) 的区域，而当前观测仅显示有 O(10) 颗此类恒星。SBHs 的散射也要求在银河系中心 (GC) 观测到过多的 B 型星，但它可能只贡献了当前观测到的 HVSs 的一小部分。双星瓦解情景仍与当前观测一致。此外，研究表明，最近提出的关于 HVSs 起源的特征（如超高速双星和慢速旋转的 HVSs）比原先建议的要弱得多，并且需要过大的统计样本。此外，我们表明，由于靠近 MBH 的条件，大多数双星系统预计无法在该区域长期存活。因此，需要在双星中长期演化的独特恒星种群预计不会通过黑洞散射机制被作为 HVSs 抛射出来（这也可能与最近观测到的 HVSs 速度分布的不对称性有关）。
引用
@article{arxiv.0712.1888,
title = {Dynamical and evolutionary constraints on the nature and origin of hypervelocity stars},
author = {Hagai B. Perets},
journal= {arXiv preprint arXiv:0712.1888},
year = {2008}
}
备注
7 pages, 2 figures. Conclusions strengthened, accepted to ApJ