超大质量黑洞周围的恒星分布：强 segregation 区制再探

我们给出了星系中心质量为 $M_{\bullet}$ 的中央超大质量黑洞附近恒星稳态分布的一个新的解析解。假设连续质量函数形式为 $dN/dm \propto m^{\gamma}$，具有特定轨道能量 $x = GM_{\bullet}/r - v^2/2$ 的恒星主要被质量为 $m_{\rm d}(x) \propto x^{-5/(4\gamma+10)}$ 的恒星散射，这些恒星在该能量下主导着较轻和较重物种的散射。质量为 $m_{\rm d}(x)$ 的恒星在低于 $x$ 的能量处呈指数稀少，并在能量 $x' \gg x$ 处遵循密度剖面 $n(x') \propto x'^{3/2}$。我们的解预测所有质量物种通过能量空间的恒星流均可忽略，类似于 Bahcall & Wolf (1977) 的结论，但与 Alexander & Hopman (2009) 的假设相反。这是第一个在不同恒星质量主导散射的区制之间平滑过渡的解析解。