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利用积分场光谱对六个银河系球状星团中中等质量黑洞的限制

星系天体物理 2015-06-12 v1

摘要

超大质量黑洞在高红移处的形成对天文学家来说仍然是一个谜。只有当初始种子黑洞质量在102105M10^2 - 10^5 M_\odot量级时,其增长才变得合理。因此,中等质量黑洞(IMBHs)是一个重要的研究领域。特别是在球状星团中心寻找它们的可能性最近引起了关注。在球状星团中心寻找IMBHs可能揭示黑洞形成和星团演化的过程。我们正在研究六个银河系球状星团中心是否存在IMBHs。基于它们的运动学和测光性质,我们选择了球状星团NGC 1851、NGC 1904 (M79)、NGC 5694、NGC 5824、NGC 6093 (M80)和NGC 6266 (M62)。我们使用积分场光谱来获得每个星团的中心速度弥散轮廓。利用HST数据计算星团的光度中心和表面亮度轮廓。在组合这些数据集后,我们将其与解析Jeans模型进行比较。对于数据点足够的星团,我们使用变化的M/LVM/L_V轮廓以最优方式再现其运动学轮廓。最后,我们改变中心黑洞的质量,并测试星团是否更适合有或没有IMBH的模型。我们给出了每个星团黑洞质量的统计显著性,包括上限。NGC 1904和NGC 6266提供了黑洞存在的最高显著性。结合从N体模拟(对于NGC 6266)获得的M/LVM/L_V轮廓的Jeans模型预测,NGC 1904的中心黑洞质量为MBH=(3±1)×103MM_{\rm BH} = (3 \pm 1) \times 10^3 M_\odot,NGC 6266为MBH=(2±1)×103MM_{\rm BH} = (2 \pm 1) \times 10^3 M_\odot。此外,我们讨论了暗残骸和星团中心质量分层对IMBH探测的可能影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1212.3475,
  title  = {Limits on intermediate-mass black holes in six Galactic globular clusters with integral-field spectroscopy},
  author = {Nora Lützgendorf and Markus Kissler-Patig and Karl Gebhardt and Holger Baumgardt and Eva Noyola and P. Tim de Zeeuw and Nadine Neumayer and Behrang Jalali and Anja Feldmeier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1212.3475},
  year   = {2015}
}

备注

24 pages, 13 figures, Accepted for publication in A&A