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SD星系中中间质量黑洞候选者的识别

星系天体物理 2024-08-14 v2

摘要

我们分析了第三版亮星系参考目录(RC3)中列出的每个北半球Sd星系的图像,具体测量了螺旋臂的螺旋角ϕ\phi。我们应用一种新颖的黑洞质量平面标度关系,涉及来自文献的旋转速度和每个星系的波浪角,以预测中心黑洞质量。这产生了23个星系,每个星系都有至少50%的可能性存在中心中间质量黑洞(IMBH),102<MBH105M10^2<M_\mathrm{BH}\leq10^5\,\mathrm{M}_\odot。这些23个靠近(\lesssim50 Mpc)的目标可能适合进行各种后续观测,以检查是否存在活跃的核。基于我们对85个Sd星系的完整样本,我们估计典型的Sd星系(倾向于无盘状)主持一个黑洞,log(MBH/M)=6.00±0.14\log(M_\mathrm{BH}/\mathrm{M}_\odot)=6.00\pm0.14,但有27.7%的可能性存在IMBH,这使得该形态类型的星系成为寻找难以捕捉的IMBH的肥沃土壤。因此,我们发现约106M10^6\,\mathrm{M}_\odot的黑洞大约对应盘状发展的开始,并作为星系-SMBH共演化旅程中的显眼路标。我们的调查表明,局部宇宙中超过1.22%的亮星系(BT15.5B_{\rm T}\lesssim15.5 mag)主持IMBH(即,“占有率”),这意味着中心IMBH的数密度>4.96×1064.96\times10^{-6} Mpc3^{-3}。最后,我们观察到Sd星系呈现出与一般星系 Population 类似的意外多样性,尽管具有增强的所谓原型特征(即,低质量、松散卷曲的螺旋臂和较小的旋转速度)。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.05778,
  title  = {Identification of Intermediate-mass Black Hole Candidates Among a Sample of Sd Galaxies},
  author = {Benjamin L. Davis and Alister W. Graham and Roberto Soria and Zehao Jin and Igor D. Karachentsev and Valentina E. Karachentseva and Elena D'Onghia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.05778},
  year   = {2024}
}

备注

Unedited manuscript (30 pages, 5 figures, and 1 table) accepted by The Astrophysical Journal on June 7, 2024