对一个位于红移2处的不活跃黑洞进行的精确动力学质量测量

《SCIENCE》：A stellar dynamical mass measurement of an inactive black hole at redshift 2

　　

编辑摘要

大多数星系的中心都存在一个超大质量黑洞。黑洞的质量可以通过恒星运动学来确定，但这需要很高的空间分辨率，而这种分辨率通常只适用于附近的星系。对于更遥远的星系，必须利用经验性的比例关系来间接推断黑洞的质量，但目前尚不清楚这些关系是否适用于本地宇宙以外的区域。Newman等人利用了一个引力透镜来放大一个遥远的星系，这种方法提供了足够的空间分辨率来模拟恒星运动学并确定黑洞的质量。其结果与一个本地比例关系一致，但与另一个关系不一致。——Keith T. Smith

摘要

超大质量黑洞及其宿主星系会随着时间的推移共同演化，从而在黑洞质量和各种星系属性之间产生相关性。要确定这些相关性的演化过程，需要精确测量遥远黑洞的质量。我们使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的积分场光谱技术观测了红移为1.95的引力透镜星系MRG-M0138，以空间分辨黑洞影响范围内的恒星运动学。通过使用前景透镜模型并拟合恒星动力学模型，我们确定其不活跃黑洞的质量为$M_{•}={6.0}_{?1.7}^{+2.1}\times {10}^9$个太阳质量。将这一测量结果与本地星系进行比较，我们发现这个黑洞的质量$M_{•}$高于根据该星系核球质量所预期的值，但与$M_{•}$与恒星速度弥散之间的相关性一致。