利用 JWST/NIRSpec 恒星运动学测量 NGC 4258 的中心暗质量
星系天体物理
2026-01-13 v2
摘要
我们对邻近螺旋星系 NGC 4258 中的超大质量黑洞（SMBH）质量进行了新的恒星动力学测量，这是星系外质量测量的一个关键基准。我们使用存档的 JWST/NIRSpec IFU 数据（G235H/F170LP 光栅），从中心 3″×3″ 范围内的 CO 带头吸收特征中提取高分辨率二维恒星运动学数据。我们在纠正仪器伪影并将恒星光与非热 AGN 连续谱分离后提取了恒星运动学数据。我们采用 Jeans 各向异性模型（JAM）来拟合观测到的运动学数据，探索了 12 个模型的网格，以系统地检验点扩散函数、恒星质量-光度比（M/L）剖面和轨道各向异性等不同假设的影响。所有 12 个模型都提供了广泛可接受的拟合，尽管存在细微差异。我们 12 个模型的集合中位数和 68%（1σ）自助法置信区间给出了黑洞质量 M_BH = (4.08^{+0.19}_{-0.33}) × 10^7 M_⊙。本文展示了使用完整模型集合来稳健地处理系统不确定性的效用，而不是像常见做法那样依赖单一优选模型的正式误差。我们的结果仅比来自水脉泽动力学得出的基准 SMBH 质量大 5%，且与之吻合，验证了使用 NIRSpec 恒星运动学进行稳健 SMBH 质量测定的有效性。我们的分析展示了 JWST 在存在显著 AGN 连续谱辐射的情况下解析 SMBH 影响球并提供精确动力学质量的能力。
引用
@article{arxiv.2509.20519,
title = {Measuring the Central Dark Mass in NGC 4258 with JWST/NIRSpec Stellar Kinematics},
author = {Dieu D. Nguyen and Hai N. Ngo and Michele Cappellari and Tinh Q. T. Le and Tien H. T. Ho and Tuan N. Le and Elena Gallo and Niranjan Thatte and Fan Zou and Michele Perna and Miguel Pereira-Santaella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20519},
year = {2026}
}
备注
17 pages, 10 figures, 3 tables; Accepted for publicarion in ApJ