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银河系中心是否存在中等质量黑洞:对恒星潮汐瓦解率的印记

星系天体物理 2015-06-12 v2 高能天体物理现象

摘要

有观点认为,质量为 1035M10^{3-5} M_\odot 的中等质量黑洞 (IMBH) 可能落入银河系中心 (GC),并与中心的超大质量黑洞形成超大质量黑洞双星 (MBHB),但目前的观测尚不足以限制所有的质量和距离范围。受近期关于 MBHB 可增强恒星物体潮汐瓦解事件 (TDE) 率这一发现的启发,我们研究了利用恒星瓦解率探测 GC 中 IMBH 的前景。我们将 IMBH 的扰动纳入损失锥理论,并计算了 GC 中的恒星瓦解率。我们发现,质量大于 2000M2000 M_\odot 的 IMBH 能显著增强恒星瓦解率。通过将 Sgr A* 的观测结果与恒星碎片的回落模型进行比较,我们提出银河系中的 TDE 率不应显著超过 0.002yr10.002 yr^{-1},因此可以排除一部分 IMBH 参数空间,主要集中在高质量端。为了对剩余参数空间得出约束,必须在观测上确认或否定介于 10410^{-4}102yr110^{-2} yr^{-1} 之间的恒星瓦解率,我们讨论了进行此类测量的可能策略。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.4609,
  title  = {Is there an intermediate massive black hole in the Galactic center: Imprints on the stellar tidal-disruption rate},
  author = {Xian Chen and F. K. Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.4609},
  year   = {2015}
}

备注

17 pages, 2 figures; a few typos are corrected to match the published version in ApJ