吸积流动力学对气体动力学黑洞质量估计的影响

在低红移处，大多数超大质量黑洞(SMBH)质量估计通过对星系核附近恒星运动学或电离气体动力学建模获得。对于大型早期型星系，恒星运动学模型预测的质量高于气体动力学模型。以 M87 为例，该差异大于 2 $\sigma$。气体动力学建模的关键在于对所假设气体底层动力学状态的刻画：即气体处于圆开普勒轨道，可能附带某些额外湍流压力支撑。这与低吸积率 SMBH 周围气体流模型不一致，且与银河系中心观测相悖。我们提出非开普勒气体盘的简单模型，并探讨其对 SMBH 质量测量的影响。我们表明，更大的中心黑洞配合经历少量亚开普勒运动的气体，可产生类似于仅含圆开普勒运动与较低黑洞质量模型的转速曲线。然而，这些非开普勒模型主要通过速度弥散测量区别于低质量开普勒模型，其中非开普勒模型产生更高且更窄的峰值弥散。在远离星系中心、但仍处于环核气体盘内处，非开普勒模型也通过转速曲线的偏移区别于开普勒模型。本文提出的速度模型能够解决电离气体动力学与恒星运动学质量估计间的差异，且普遍适用于 SMBH 的气体动力学质量估计。