천문·천체물리
가장 무거운 블랙홀의 질량분포함수 연구: nHz 중력파 배경 설명 가능
연구진은 은하 중심 코어 반경(r_γ)과 부피제한 표본의 최밝은 은하단 은하(BCG)를 이용해 z=0 시점 초대질량블랙홀(SMBH)의 질량분포함수를 구했으며, M_BH ≈ 1.3×10^10 (r_γ/kpc) M_⊙ 관계(산포 0.25±0.03 dex)를 얻었다. 허블우주망원경(HST)과 DLS 영상에 기반한 코어 분포함수는 r_γ > 0.50kpc에서 N(r_γ) ~ r_γ^-3로 가파르게 감소하며, r_γ > 1kpc인 BCG는 약 5%에 불과했다. r_γ ≥ 0.50kpc인 코어는 거의 전적으로 BCG에서만 발견돼, M_BH ≥ 7×10^9 M_⊙인 초대질량블랙홀도 BCG에만 존재할 가능성을 시사하며, 코어 반경이 병합에 의한 BCG 외곽부 성장을 나타내는 변수 α와 상관을 보여 가장 무거운 블랙홀이 모은하와 함께 성장했음을 뒷받침한다. 연구진은 이 질량분포함수를 Liepold & Ma(2024)의 결과와 결합하면 nHz 중력파 배경을 무리 없이 설명할 수 있다고 밝혔다.
arXiv astro-ph.GA (은하)