WISDOM项目——XXVIII. NGC 1387星系超大质量黑洞质量的分子气体测量
WISDOM Project -- XXVIII. Molecular gas measurement of the supermassive black hole mass of the galaxy NGC 1387
AI总结：
通过高角分辨率的毫米波观测，研究NGC 1387星系分子气体运动，利用贝叶斯框架建模并结合哈勃空间望远镜数据，确定超大质量黑洞质量及恒星质量-光度比。
摘要：
超大质量黑洞质量可通过分子气体动力学测量。本文利用阿塔卡马大毫米/亚毫米波射电望远镜对早期类型星系NGC 1387的$^{12}$CO(2-1)线发射进行高角分辨率观测。观测揭示了一个面朝我们的、规律旋转的中心分子气体盘，直径约为18角秒（约1.7kpc），中心凹陷略大于黑洞影响范围。通过贝叶斯框架利用Kinematic Molecular Simulation代码建模CO数据立方体，并利用哈勃空间望远镜数据约束恒星引力势对分子气体动力学的影响。推导出黑洞质量为$1.10^{+1.71}_{-0.95}[\text{stat},3σ]^{+2.45}_{-1.09}[\text{sys}]\times10^8$ M$_\odot$，以及F160W滤光器的恒星质量-光度比为$0.90^{+0.44}_{-0.35}[\text{stat}, 3σ]^{+0.46}_{-0.36}[\text{sys}]$ M$_\odot$/L$_{\odot,\text{F160W}}$。该黑洞质量与黑洞质量-恒星速度弥散关系一致。
英文摘要：
Supermassive black hole (SMBH) masses can be measured using molecular gas kinematics. Here we present high angular resolution ($0.12$ arcsec or $\approx11$ pc) Atacama Large Millimeter/submillimeter Array observations of the $^{12}$CO(2-1) line emission of the early-type galaxy NGC 1387. The observations reveal a face-on, regularly-rotating central molecular gas disc with a diameter of $\approx18$ arcsec ($\approx1.7$ kpc) and a central depression slightly larger than the SMBH sphere of influence. We forward model the CO data cube in a Bayesian framework with the \textsc{Kinematic Molecular Simulation} code, and use \textit{Hubble Space Telescope} data to constrain the stellar gravitational potential contribution to the molecular gas kinematics. We infer a SMBH mass of $1.10^{+1.71}_{-0.95}[\text{stat},3σ]^{+2.45}_{-1.09}[\text{sys}]\times10^8$ M$_\odot$ and a F160W-filter stellar mass-to-light ratio of $0.90^{+0.44}_{-0.35}[\text{stat}, 3σ]^{+0.46}_{-0.36}[\text{sys}]$ M$_\odot$/L$_{\odot,\text{F160W}}$. This SMBH mass is consistent with the SMBH mass -- stellar velocity dispersion relation.
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