通过中间质量黑洞喷射银河中心的高速星星

我们对由于银河中心中间质量黑洞 (IMBHs) 引发的高速星星 (HVS) 形成进行了 N 体模拟。我们考虑了不同质量的 IMBHs，均从距离 0.1 pc 的圆形轨道开始。我们发现，IMBHs 由于动力学摩擦沉降至银河中心，导致中心星系浓度降低。其中一些星系被喷射为 HVS，喷射速度足以超过银河的逃逸速度。由于 HVS 随同其喷射过程一起携带信息，特别是在喷射时刻，检测一族 HVS 的速度分布和喷射方向将提供关于喷射过程的洞察，并因此可能提供关于 IMBHs 是否存在的间接证据。我们的模拟显示，HVS 以短暂的脉冲形式产生，持续仅数百万年，直到 IMBH 被吸收至超大质量黑洞 (SMBH)。HVS 几乎各向同性地喷射，这使得 IMBH 诱导的喷射难以与因 stellar binary 与 SMBH 相遇而产生的喷射区分开来。在 HVS 已到达银河星系薄层后，其逃逸速度与银河中心距离呈相关性，最快的 HVS 位于中心更远的地方。由沉降 IMBHs 产生的 HVS 的速度分布也几乎独立于 IMBH 的质量，并且可能与由二元相遇产生的 HVS 形成明显区别。最后，我们的模拟表明，银河中心在 r<0.02 pc 范围内的星系密度分布被 IMBH 影响，形成核心轮廓，这至少需要 1 亿年才能补充。