关于超致密矮星系中心的黑洞
宇宙学与河外天体物理
2015-06-16 v1
摘要
背景：大质量超致密矮星系 (UCDs) 的动力学质光比 (M/L) 比恒星种群模型预测的高出约 50%。目标：我们调查这些升高的 M/L 比是否由中心黑洞 (BH) 加热恒星内部运动所引起。我们关注一个约 50 个河外 UCD 的样本，已测量其速度弥散和结构参数。方法：利用最新的距离模数并一致处理孔径和视宁度效应，我们计算了 UCD 的动力学与恒星种群 M/L 之比 Psi=(M/L)_{dyn}/(M/L)_{pop}。对于所有 Psi>1 的 UCD，我们估算了重现观测到的积分速度弥散所需的假设中心 BH 质量。结果：大质量 UCD (M>10^7 M_*) 的平均 Psi = 1.7 +-0.2，表明其中存在显著量的暗物质。我们发现，平均而言，占 UCD 质量 10-15% 的中心 BH 质量可以解释这些升高的动力学 M/L 比。UCD 中隐含的 BH 质量范围从几倍 10^5 M_* 到几倍 10^7 M_*。在 M_BH-光度平面上，UCD 相对于为星系推导的关系在光度上偏移了约两个数量级。我们的发现可解释为：大质量 UCD 起源于质量约为 10^9 M_* 的祖代星系，且这些祖代星系的超大质量黑洞 (SMBH) 占据率为 60-100%。建议的 UCD 祖代质量与潮汐剥离情景的预测一致。较低质量的 UCD (M<10^7 M_*) 在 Psi 上表现出双峰分布，暗示在该质量范围内大质量球状星团和潮汐剥离星系的共存。结论：作为潮汐剥离祖代星系遗迹示踪物的中心 BH，是解释 UCD 升高的动力学 M/L 比的合理机制。
引用
@article{arxiv.1308.1398,
title = {On central black holes in ultra-compact dwarf galaxies},
author = {Steffen Mieske and Matthias Frank and Holger Baumgardt and Nora Luetzgendorf and Nadine Neumayer and Michael Hilker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.1398},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 8 figures, A&A in press