基于恒星动力学建模的 NGC 4151 黑洞质量

超大质量黑洞的质量（$M_\mathrm{BH}$）是一项可通过观测方法获得的基本属性。对单个星系通过多种方法约束 $M_\mathrm{BH}$，对于验证不同技术的准确性以及考察各方法固有的假设十分重要。NGC 4151 是少数可使用多种方法的星系之一：因其邻近性（由造父变星得 $D=15.8\pm0.4$ Mpc）可进行恒星与气体动力学建模，并因其活动性吸积可进行反响映射。本工作中，我们重新分析了来自 Gemini NIFS 的 NGC 4151 核区 $H$ 波段积分视场光谱，在若干关键步骤上改进了分析。随后利用新的轨道叠加代码 Forstand 构建了广泛的轴对称动力学模型。我们的主要目标之一是量化由去投影密度轮廓、倾角、内禀扁平度与质光比的不同组合所引起的 $M_\mathrm{BH}$ 系统不确定性。由于活动星系核（AGN）的存在导致恒星光度轮廓的不确定性，我们对 \mbh 的约束相当弱。具有陡中心尖峰的模型与无黑洞相一致；然而，在具有较平缓尖峰的模型中，黑洞质量位于 $0.25\times10^7\,M_\odot \lesssim M_\mathrm{BH} \lesssim 3\times10^7\,M_\odot$ 范围内。该测量值略小于 Onken 等人给出的早期分析，但与先前气体动力学建模与反响映射的 $M_\mathrm{BH}$ 值一致。未来对反响数据的动力学建模以及 JWST 的 IFU 观测，将有助于进一步约束 NGC 4151 中的 $M_\mathrm{BH}$。