大质量椭圆星系核心冲刷的动力学指纹

最大质量的椭圆星系具有低密度中心或核心，这与较小质量椭圆星系和盘星系核球的高密度中心形成鲜明对比。这些核心被解释为超大质量黑洞双星并合的结果，该过程通过引力弹弓效应将中心恒星抛射到大半径处，从而使星系中心去填充。此类双星自然形成于明亮星系的并合中。在此，我们分析了使用欧洲南方天文台甚大望远镜上的积分场光谱仪 SINFONI 观测到的 11 个大质量椭圆星系的中心恒星轨道种群。我们的动力学分析基于轨道，并包含了中心黑洞、恒星质量分布和暗物质晕的影响。我们表明，使用积分场运动学并纳入暗物质对于推断星系中心的恒星轨道分布至关重要。我们的星系中有六个是核心星系。在这六个星系中（但在无核心星系中没有），我们探测到核心区域内径向轨道上恒星的相干缺失，以及在其外部径向轨道的均匀过剩：当按核心半径缩放时，经典各向异性参数 beta 的径向剖面在核心星系中几乎相同。此外，它们在数量上与黑洞双星模拟的预测相匹配，为大质量椭圆星系中的核心冲刷提供了第一个令人信服的动力学证据。