NGC 404 中心黑洞质量的改进动力学约束

我们利用哈勃空间望远镜 (HST)/STIS 光谱和 WFC3 成像探索了邻近的 $10^9M_{\odot}$ 早期型星系 (ETGs) NGC~404 的核区。我们首先展示了在 15 年的时间跨度内，紫外、光学和红外滤光片下存在核区变异的证据。这种变异为 NGC~404 中心存在吸积黑洞提供了大量额外证据。随后，我们重新确定了 NGC~404 的动力学黑洞质量，其中包括对核区恒星种群的建模。我们将 HST/STIS 光谱与 WFC3 图像相结合，基于 STIS 数据的恒星种群建模导出了局部颜色 -$M/L$ 关系。接着，我们利用该关系构建了核区的质量模型。我们使用 Jeans 建模将该质量模型拟合到来自 Gemini/NIFS 的自适应光学 (AO) 恒星运动学观测数据。根据我们的恒星动力学建模，我们发现黑洞质量的 $3\sigma$ 上限为 $1.5\times10^5M_{\odot}$。鉴于存在黑洞吸积的证据，这一上限使得 NGC~404 成为具有动力学质量约束的最低质量中心黑洞。我们发现 H$_2$ 发射线气体的运动学显示出非引力运动的证据，从而阻碍了利用气体动力学建模来约束黑洞质量。我们的恒星种群建模还揭示，核星团中心的反向旋转区域主要由约 1 Gyr 的种群主导。