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恒星质量黑洞的质量分布

星系天体物理 2015-05-20 v2

摘要

我们利用15个经历洛希瓣溢流的低质量X射线双星系统和5个高质量风吸积X射线双星系统的观测质量,对恒星质量黑洞的质量分布进行了贝叶斯分析。使用马尔可夫链蒙特卡洛计算,我们以参数化方式——幂律、指数、高斯、双高斯组合或对数正态分布——以及非参数化方式——作为具有不同数量区间的直方图——对质量分布进行建模。我们在每个模型的背景下提供了质量分布形状的置信界限,并通过计算其相对贝叶斯证据(由测量支持)来比较各模型,同时考虑每个模型的自由度。低质量系统的质量分布最佳拟合为幂律,而组合样本的分布最佳拟合为指数模型。我们通过考虑每个黑洞质量分布的1%分位数M_1%作为黑洞质量下限,检验了最大质量中子星与最小质量黑洞之间是否存在“间隙”。拟合低质量系统的最佳模型(幂律)的下限分布为M_1% > 4.3 Msun(90%置信度),而拟合所有20个系统的最佳模型(指数)的M_1% > 4.5 Msun(90%置信度)。我们得出结论,我们的黑洞质量样本为最大中子星质量与黑洞质量下限之间存在间隙提供了有力证据。我们对低质量样本的结果与Ozel等人(2010)的结果定性一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1011.1459,
  title  = {The Mass Distribution of Stellar-Mass Black Holes},
  author = {Will M. Farr and Niharika Sravan and Andrew Cantrell and Laura Kreidberg and Charles D. Bailyn and Ilya Mandel and Vicky Kalogera},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1011.1459},
  year   = {2015}
}

备注

56 pages, 22 figures, 9 tables, as accepted by ApJ