关于棒旋星系偏离黑洞$M_{BH}$-$\sigma$关系的研究

我们利用无碰撞$N$体模拟来确定超大质量黑洞（SMBH）的增长如何影响棒旋和非棒旋星系的核区运动学。在存在棒结构的情况下，由于 SMBH 的增长，速度弥散$\sigma$（在有效半径内）的平均增加量$\lesssim 10\%$，而在非棒旋星系中，该增加量仅为$\lesssim 4\%$。在棒旋星系中，这种增加源于三个独立因素的组合：(a) 取向和倾角效应；(b) 棒结构导致的角动量输运，从而使中心质量密度增加；(c) SMBH 附近恒星的垂直和径向速度各向异性增加。相比之下，非棒旋星系中 SMBH 的增长导致核区内部的速度分布径向各向异性减弱。SMBH 增长后$\sigma$的增加对 SMBH 最终质量变化 10 倍的情况不敏感，这表明是增长过程而非实际的 SMBH 质量以某种方式改变了棒的演化从而增加了$\sigma$。我们认为，使用轴对称恒星动力学建模代码来测量棒旋星系中的 SMBH 质量可能会导致推导出的$M_{BH}$略微高估，特别是如果假设恒定的质光比（M/L）时。我们得出结论，在存在棒结构的情况下黑洞的增长可能导致$\sigma$增加，其幅度比轴对称系统中发生的增加大约 4-8%。虽然棒旋星系中因 SMBH 增长而导致的$\sigma$增加可能部分解释了棒旋星系和伪核球相对于在无棒旋星系的椭圆星系和经典核球中获得的$M_{BH}$-$\sigma$关系的所谓偏离，但这不足以解释所有的偏离。