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潜伏在银河系卫星星系中的大质量黑洞

宇宙学与河外天体物理 2015-05-18 v2 高能天体物理现象

摘要

随着大质量黑洞从低质量种子增长,自然可以预期在当今宇宙中也应存在一个遗留的祖先大质量黑洞群体。矮星系经历了平静的并合历史,因此,我们预期在局部宇宙中观测到的矮星系保留了一些原始种子质量分布的“记忆”。因此,附近矮星系中大质量黑洞的性质可能提供大质量黑洞形成效率的清晰指标。为了研究矮星系中大质量黑洞的性质,我们在银河系暗晕内从高红移演化到当今,考虑了不同的大质量黑洞群体。我们考虑了两种合理的大质量黑洞形成机制:通过气体动力学不稳定性形成的“大质量种子”和第三族星族遗迹种子模型。“大质量种子”比第三族星族遗迹具有更大的质量,但在更稀有的宿主中形成。我们动态演化所有与中心系统并合的暗晕,同时考虑相互作用如何修改卫星星系,剥离其外层质量。我们计算了这些卫星星系中宿主的大质量黑洞群体的不同性质。我们发现,大多数情况下大质量黑洞保留了原始质量,从而清晰指示了种子的性质。我们推导了z=0时卫星星系群体的黑洞占据率。作为“大质量种子”产生的大质量黑洞具有较大的质量,有利于其识别,但其典型的黑洞占据率始终低于40%,并且对于观测到的矮星系大小,该比率降至低于百分之一。相比之下,第三族星族遗迹具有更高的黑洞占据率,但其质量自形成以来增长不大,阻碍了它们的探测。

关键词

引用

@article{arxiv.1001.5451,
  title  = {Massive black holes lurking in Milky Way satellites},
  author = {S. Van Wassenhove and M. Volonteri and M. G. Walker and J. R. Gair},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1001.5451},
  year   = {2015}
}

备注

revised version, MNRAS in press