银河系孤立黑洞的 X 射线
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
银河系星体-星系-合成模型、化学富化模型和长期 Bulge 微透镜事件表明,约有 N_tot = (0.1-1) 亿颗质量为星体的黑洞驻扎在我们的银河系。我们研究从星际介质吸积 onto 孤立黑洞的 X 射线辐射。尽管孤立黑洞的数量可能少于中子星,但 N_NS ~ 10^9,其更高的质量 <M> ~ 9 M_sun 以及较小的空间速度 v ~ 40 km/s,导致其 Bondi-Hoyle 吸积速率约为中子星的 4.E3 倍。我们估计在银河系中约有 ~1.E4 N_9 颗孤立黑洞的吸积速率 > 1.E15 g/s,相当于黑洞 X 射线双星推断的吸积速率。若黑洞的吸积效率仅为中子星吸积效率的 ~1.E-4(N_NS/N_tot)^0.8,即可检测到类似数量的每种天体。我们根据吸积效率预测银河系中可被 X 射线 surveys 检测到的孤立吸积黑洞数目,得出结论:深度为 F = f 1.E-15 erg/cm^2/s/dex 的全景 survey 可发现 N(>F) ~ 1.E4 N_9 (e5/f)^1.2 个孤立吸积黑洞(假设速度分散为 40 km/s,X 射线吸积效率为 e5 1.E-5)。随着 Chandra 和 XMM-Newton 对银河平原的更深入观测,可能每年发现几十个此类天体,具体取决于吸积效率。我们认为,如果这些黑洞在 X 射线中被检测到,可为微透镜黑洞候选者推导出最小质量。
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/0109539,
title = {X-Rays from Isolated Black Holes in the Milky Way},
author = {Eric Agol and Marc Kamionkowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0109539},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 7 figures, submitted to MNRAS