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昴星团中的恒星级黑洞?

星系天体物理 2023-08-08 v4

摘要

宇宙中双黑洞并合的天体物理模型要求相当大比例的恒星级黑洞(BHs)获得可忽略的诞生踢速度,以解释引力波探测结果。这意味着即使在逃逸速度较低(1 kms1\lesssim1~\mathrm{km \, s^{-1}})的疏散星团中,黑洞也应被保留下来。我们通过将直接 NN-体模型的密度分布与来自 GaiaGaia 的数据进行比较,在距太阳最近的疏散星团——昴星团中搜寻黑洞存在的迹象。观测结果最好由当前含有 232-3 个黑洞的模型重现。从未拥有黑洞的模型的半质量半径比观测值小约 30%30\%,而那些最近(150 \lesssim150~Myr 前)才抛出最后一批黑洞的模型仍可以重现密度分布。在容纳黑洞的模型中,有 50% 我们发现黑洞带有恒星伴星。它们的周期分布峰值在 103\sim10^3 年,使得通过速度变化发现它们不太可能。我们通过 GaiaGaia 较大的天体测量与光谱误差来寻找潜在的黑洞伴星,识别出 56 个双星候选体——其中没有一个与大质量致密伴星相符。含有 232-3 个黑洞的模型具有升高的中心速度弥散,但目前的观测尚无法分辨。我们得出结论:昴星团现今的结构要求相当大比例的黑洞在黑洞形成时获得的诞生踢速度小于约 3kms13\, \mathrm{km \, s^{-1}} 的逃逸速度,且距太阳最近的黑洞位于昴星团内部或附近。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.10188,
  title  = {Stellar-mass black holes in the Hyades star cluster?},
  author = {Stefano Torniamenti and Mark Gieles and Zephyr Penoyre and Tereza Jerabkova and Long Wang and Friedrich Anders},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10188},
  year   = {2023}
}

备注

20 pages, 15 figures, 5 tables. Accepted for publication in MNRAS. Comments welcome