中间质量黑洞与银河中心恒星轨道
天体物理学
2009-11-10 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
许多年轻恒星位于距离 SgrA*（银河中心超大质量黑洞） central half-parsec 以内。这些恒星的起源仍是一个谜题。最近，Hansen 和 Milosavljevic (2003, HM) 认为，中间质量黑洞（IMBH）可能将这些年轻恒星运送到 SgrA* 附近。我们关注 HM 场景的最终阶段。也就是说，我们数值积分最初束缚于 IMBH 但被 SgrA* 的潮汐场从中剥离的恒星轨道。我们的数值算法是专为此问题设计的辛普尔积分器；然而我们用 SYMBA（广受欢迎的 SWIFT 代码的一个版本）检查了结果。我们发现，后侦入轨道参数的分布对 IMBH 的轨道偏心率敏感。如果 IMBH 在圆轨道上，则数值计算得到的轨道相对于侦入平面的倾角几乎总是小于 10 度，因此（a）模拟结果与观察到的恒星在顺时针运动的恒星盘中的运动情况良好一致，（b）模拟永远无法再现盘外恒星的轨道，这些包括第二厚环恒星以及一些 S 星中随机取向的非松弛轨道。如果 IMBH 的轨道偏心率为 e=0.6，则约有半数的恒星最终轨道倾角小于 10 度，另一半轨道倾角在 0 到 180 度之间；这在一定程度上更接近观测结果。我们还指出，如果 IRS13 星团被 IMBH 束缚，如 Maillard 等人 2004 所论证的那样，那么同一个 IMBH 就无法将所有年轻恒星运送到它们目前的位置。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0502143,
title = {Intermediate-mass Black Hole and stellar orbits in the Galactic Center},
author = {Yuri Levin and Alice S. P. Wu and Edward W. Thommes},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0502143},
year = {2009}
}
备注
16 pages, 10 figures