利用球状星团中的双星捕捉中等质量黑洞的踪迹
星系天体物理
2021-10-13 v1
摘要
球状星团（GCs）的动力学演化与其双星种群相关，因为双星向星团中心偏析，导致核心中双星比例增加。这种主要由硬双星构成的中心过量不仅可作为星团的能量源，还对所观测的运动学有显著影响，例如人为增大视线速度弥散。我们分析了 95 个模拟 GC 的双星比例与分布，这些 GC 中心有或无中等质量黑洞（IMBH）。我们表明，IMBH 不仅会阻止双星向星团中心的偏析，还会直接或间接破坏偏析的双星，从而耗尽星团核心中的双星。我们通过展示含 IMBH 的星团比无 IMBH 的对应星团具有更少双星和更平坦的径向双星分布来说明这一点。这些双星比例与分布的差异为 GC 中存在中心 IMBH 提供了额外指示。此外，我们分析了双星比例对模拟 GC 中视线速度弥散的影响，发现双星可导致核半径内速度弥散被高估多达 70%。利用 Giesers 等人（2019）近期对 NGC 3201 的 VLT/MUSE 观测，我们发现速度弥散被高估 32.2±7.8%，与模拟一致，并说明了在进行运动学或动力学分析时准确考虑双星种群的重要性。
引用
@article{arxiv.2110.00590,
title = {Using Binaries in Globular Clusters to Catch Sight of Intermediate-Mass Black Holes},
author = {Francisco I. Aros and Anna C. Sippel and Alessandra Mastrobuono-Battisti and Paolo Bianchini and Abbas Askar and Glenn van de Ven},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.00590},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in MNRAS. 14 pages, 12 figures. The main results are shown in Figures 6,7 and 10