不同环境下的 M - σ 关系

当中心超大质量黑洞 (SMBH) 的质量大到足以驱动超出晕维里半径的外流时，星系将变得红移且停止恒星形成。我们表明，这一最终的 SMBH 质量比旋涡星系核球中的最终 SMBH 质量大出一个数量级。这两类星系的 M - σ 关系几乎平行（M ∝ σ^{4+β}，其中 β < 1），但在归一化上存在偏移，额外的 SMBH 质量由将星系转变为椭圆星系的主要并合事件提供，或由星系团中的质量吸积提供。这与最近的发现一致，即两个最亮团星系 (BCG) 中的 SMBH 质量约为 M-σ 关系预期值的 10 倍。我们表明，这些结果并不强烈依赖于所假设的暗物质晕轮廓，因此针对等温势得出的解析估计在所有现实情况下大致有效。我们的结果意味着实际上存在{\it 三种} M - σ 关系，分别对应于具有演化核球的旋涡星系、场椭圆星系和星系团中心椭圆星系。第四种关系对应于星系团旋涡星系也是可能的，但此类星系预计较为罕见。所有这些关系的形式均为 M_{\rm BH} = C_n\sigma^4，场星系与团星系之间的斜率仅有微小差异，但系数 C_n 略有不同。将不同类型星系的数据混同并拟合单一关系往往会产生更高的 σ 幂次。