银河中心的动力学质量分布与速度结构
星系天体物理
2025-07-16 v1
摘要
银河系内约200 pc 区域包含核恒星盘和核星团,它们嵌入更大的银河系柱中。这些恒星系统在空间上重叠,使得分离属于核恒星系统的恒星、推导其内部动力学以及推导中心银河势能面临挑战。离散恒星运动学可探测恒星系统的质量分布,化学标记物如恒星金属丰度可进一步分离出具有不同动力学特征的多个恒星 Population。我们利用离散恒星运动学和金属丰度信息,对银河中心进行离散化化学-动力学建模。我们对4600颗恒星拟合轴对称的 Jeans 模型。我们将恒星拟合为一种 Population 加上背景成分,或两种 Population 加上代表柱的背景。我们检验了对推导引力势能鲁棒性是否因超大质量黑洞质量变化、是否包含暗物质、或质量-光度比是否存在径向变化而变化。我们对单一 Population 加上背景成分的拟合获得了稳健结果。我们得到的超大质量黑洞质量为 (4.35 0.24) M,我们发现暗物质成分和质量-光度比的径向变化是可忽略的。我们推导出内约60 pc 区域的包围质量轮廓,发现该区域(约5-30 pc)的质量低于文献中报告的数值。在两种 Population 的拟合中,我们发现高-[M/H] 的 Population 占总恒星密度的90%以上。高-[M/H] Population 的特性与通过银河盘经柱输送气体后形成的内在形成相吻合。低-[M/H] Population 的不同动力学特性表明其形成来源不同。[abridged]
引用
@article{arxiv.2506.06014,
title = {Dynamical mass distribution and velocity structure of the Galactic centre},
author = {A. Feldmeier-Krause and T. Veršič and G. van de Ven and E. Gallego-Cano and N. Neumayer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.06014},
year = {2025}
}
备注
15 pages (+ 5 pages Appendix), 10 (+ 5) figures, accepted A&A