对中间质量黑洞的光度约束

JWST/MIRI 观测可对银河中心附近是否存在中间质量黑洞 (IMBH) 进行光度限制。星系复杂体 IRS 13E 是一组年轻且质量较大的恒星的共生体，因被认为受 IMBH 束缚而成为研究其热点位置。假设采用标准的radiatively inefficient accretion flow (RIAF) 模型，并假设最小相对变动性为 10% 自然光度，IMBH 在光谱能分布中峰值发射波长将位于中红外 ($\sim$ 5-25 $\mu$m)，且在 MIRI 时间序列观测中可被检测到变动性。监测未在 IRS 13E 区域及其周围发现此类变动发射（除 Sgr A* 外），对假设性 IMBH 在分钟至约 1 小时尺度上的内在变动性上限为 $12 \mu$m 处 $\lesssim$1 mJy，$19 \mu$m 处 $\lesssim$2 mJy。这些上限转化为光度 $<\sim 25 \times 10^{32}$ erg/s。结果对 IMBH 质量和吸积率的限制排除了任何质量 $\gtrsim 10^3$ M$_\odot$ 且吸积率 $\gtrsim 10^{-6}$ 次埃尔金率的 IMBH 位于 IRS 13E 附近。进一步地，观测排除了在银河中心 $6'' \times 6''$ 区域内任何质量 $\gtrsim \approx 2 \times 10^3$ M$_\odot$ 且吸积率 $\gtrsim 10^{-6}$ 次埃尔金率的 IMBH。假设以典型 RIAF 吸积效率比例扩展的 Bondi 吸积，尽管不确定性较大，也允许我们排除质量 $\gtrsim 2 \times 10^3$ M$_\odot$ 且以约 200 km/s 速度运动的 IMBH。这些方法展示了光度变动性测量在约束银河中心类环境中吸积性黑洞有效性的潜力。