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超致密矮星系 M60-UCD1 中的风馈超大质量黑洞吸积

星系天体物理 2026-01-15 v1 高能天体物理现象

摘要

超致密矮星系(UCD)被认为是被剥离的星系核遗迹,其中已知少数 UCD 中心寄宿有超大质量黑洞(SMBH)。与被剥离的核星团一样,在缺乏大量气体储库和星系内流的情况下,UCD 中的 SMBH 可能由古老星族的恒星风供养。在本工作中,我们研究了 M60-UCD1 的这种风馈吸积场景,该星系中心藏有一个已确认的 2×107 M2\times10^7~M_\odot SMBH,并表现出暗示 SMBH 吸积特征的 X 射线辐射。利用三维流体动力学模拟,我们模拟了 SMBH 吸积来自约 1500 颗渐近巨星支恒星的恒星风,并探讨了周围星际或星团际介质冲压的作用。5 Myr 后,大部分恒星风在 SMBH 引力影响半径内的 10 pc\sim10~\rm pc 范围内形成了一个冷气体盘(1000 M\sim1000~M_\odot)。在内 104 rg10^4~r_{\rm g} 区域内,该盘过渡为主导 X 射线辐射的热(107109 K\sim10^7-10^9~\rm K)几何厚冕。SMBH 达到了 105 M yr1\sim10^{-5}~M_\odot~\rm yr^{-1} 的吸积率,产生了 7×1037 erg s1\sim7\times10^{37}~\rm erg~s^{-1} 的 X 射线光度,与观测结果高度一致。引入冲压剥离后,吸积率和光度均降低了约一半。我们的结果表明,M60-UCD1 的 X 射线辐射源于由恒星风供养的弱吸积 SMBH,并对其他 UCD 中中心大质量黑洞的供养机制及 X 射线源的起源提供了更广泛的见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09199,
  title  = {Wind-fed Supermassive Black Hole Accretion in the Ultracompact Dwarf Galaxy M60-UCD1},
  author = {Zhao Su and Zhiyuan Li and Meicun Hou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09199},
  year   = {2026}
}

备注

16 pages, 10 figures, accepted by ApJ