通过双星剥离与引力波反冲形成最大星系核
星系天体物理
2021-02-24 v2
摘要
大质量椭圆星系在其投影径向光强轮廓中通常被观测到具有中心核。此类核长期被认为通过“双星剥离”形成：经由并合带入的超大质量黑洞（SMBH）形成硬双星并从星系中心抛出恒星。然而，最质量的核，如 A2261-BCG 中约 3kpc 的核，仍难以用此方式解释。本文中，我们运行一组干星系并合模拟，探讨大质量椭圆星系中心核形成的三种不同情景：“双星剥离”、“潮汐沉积”与“引力波（GW）诱导反冲”。利用 Griffin 代码，我们自洽地模拟并合星系中的恒星、暗物质与 SMBH，追踪 SMBH 动力学直至硬双星形成。我们发现，仅能用以下组合解释 A2261-BCG 的大面亮度核：一次产生约 1kpc 小核（经双星剥离）的主并合，继以其 SMBH 的 GW 反冲使核尺寸增长。我们展示同一模型亦可解释 A2261-BCG 核区观测到的明亮“结”。该情景的关键预言是：一个偏移的 SMBH 被紧致束缚恒星团包围，以及非发散的中心密度轮廓。我们展示 A2261-BCG 核区观测到的明亮“结”最好解释为次并合产生的停滞扰动体，尽管最亮者也可能代表被束缚恒星外衣包围的抛出 SMBH。
引用
@article{arxiv.2011.04663,
title = {Formation of the largest galactic cores through binary scouring and gravitational wave recoil},
author = {Imran Nasim and Alessia Gualandris and Justin I. Read and Fabio Antonini and Walter Dehnen and Maxime Delorme},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04663},
year = {2021}
}
备注
Accepted in MNRAS