静力气体对超大质量黑洞质量的约束：对早型星系样本中流体静力学平衡和动力学建模的启示
宇宙学与河外天体物理
2009-09-28 v2 高能天体物理现象
摘要
我们提出了三个早型星系中心超大质量黑洞（SMBH）的新质量测量结果。通过钱德拉X射线天文台的空间分辨光谱测量了周围热星际介质（ISM）的气体压力，从而可以在流体静力学近似下直接推断SMBH质量（Mbh）。该技术不需要针对其他SMBH测量方法进行校准，其准确性仅取决于ISM是否接近流体静力学平衡，而星系平滑的X射线等照度线支持了这一假设。结合我们最近对椭圆星系NGC4649的研究结果，这使得通过这种方式测量SMBH的星系数量增加到四个。其中，三个已经通过恒星或中心气体盘的动力学确定了质量，因此加入了少数几个通过多种技术测量Mbh的星系行列。我们发现不同方法之间具有良好的一致性，为流体静力学模型和动力学模型中的隐含假设提供了支持。我们的技术推断出的每个星系的恒星质光比与假设Kroupa初始质量函数（IMF）的星族合成模型预测一致。这种一致性意味着，除非IMF的形状与非热压力之间存在某种协同作用，否则ISM压力中非热成分的比例不超过约10-20%。最后，我们计算了邦迪吸积率，发现吸积率最高的两个星系几乎没有X射线空洞的证据，这表明与活动星系核喷流功率的相关性需要时间才能建立。
引用
@article{arxiv.0906.0576,
title = {Hydrostatic Gas Constraints on Supermassive Black Hole Masses: Implications for Hydrostatic Equilibrium and Dynamical Modelling in a Sample of Early-Type Galaxies},
author = {Philip J. Humphrey and David A. Buote and Fabrizio Brighenti and Karl Gebhardt and William G. Mathews},
journal= {arXiv preprint arXiv:0906.0576},
year = {2009}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal, 23 pages, 10 figures. Minor corrections to text/ figures/ tables to match accepted version