球状星团的动力学建模:稳健确定IMBH候选体的挑战

银河系球状星团(GCs)中心是否存在中等质量黑洞(IMBHs)仍是一个开放问题。这或是由于观测限制,或是由于动力学建模方法的局限;本工作中我们探讨后者。利用一组带与不带中心IMBH的GC高端蒙特卡洛模拟,我们研究了假设恒定速度各向异性及质光比的球对称Jeans模型的局限性。该动力学方法是在观测中识别中心IMBH最广泛使用的建模途径之一。借助这些模型,我们能在具有高质量IMBH($M_{\rm IMBH}/M_{\rm GC}\sim4\%$)的模拟中稳健识别并反演出中心IMBH的质量。同时,我们表明确认低质量IMBH($M_{\rm IMBH}/M_{\rm GC}\sim0.3\%$)的存在具有挑战性,因为在我们的误差范围内带与不带IMBH的解皆有可能。对于无IMBH的模拟,我们未发现任何确定的IMBH假探测。然而,我们得到的上限仍允许中心IMBH的存在。我们结论:尽管我们的建模方法对高质量IMBH可靠且似乎不会导致中心IMBH的假探测,但它缺乏稳健识别低质量IMBH以及在其缺席时明确排除IMBH存在的灵敏度。