中等质量黑洞对银河系中心恒星轨道的扰动
星系天体物理
2011-02-11 v2
摘要
我们研究了中等质量黑洞(IMBH)对束缚于银河系中心超大质量黑洞(SMBH)的恒星轨道的短期和长期影响。使用包含后牛顿项的规则化N体代码，对S星团中的19颗恒星进行了10 Myr的直接积分。IMBH的质量被赋予从400 Msun到4000 Msun的四个值之一，其相对于SMBH的初始半长轴在0.3-30 mpc之间变化，涵盖了IMBH旋入预期停滞的半径范围。我们考虑了IMBH/SMBH双星的两个偏心率值e=(0,0.7)，以及双星轨道平面的12个取向值。如果IMBH质量足够大，S星轨道元素在百分之几水平的变化可能在短短几年内发生。在1 Myr或更长的时间尺度上，IMBH有效地随机化了S星的偏心率和轨道倾角。当IMBH位于恒星轨道之外时，观测到了Kozai振荡。来自IMBH的扰动可以将恒星从星团中弹出，产生超高速星，也可以将恒星散射到SMBH中；在这两种情况下，具有高初始偏心率的恒星最有可能受到影响。如果IMBH/SMBH半长轴位于3-10 mpc范围内，质量大于1000 Msun的IMBH会显著改变S星轨道元素的当前观测分布。我们利用这些结果进一步限制了银河系中心IMBH/SMBH双星允许的参数范围。
引用
@article{arxiv.0905.4514,
title = {Perturbations of Intermediate-mass Black Holes on Stellar Orbits in the Galactic Center},
author = {Alessia Gualandris and David Merritt},
journal= {arXiv preprint arXiv:0905.4514},
year = {2011}
}
备注
11 pages, 13 figures, revised version