On the black hole content and initial mass function of 47 Tuc
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT The globular cluster (GC) 47 Tuc has recently been proposed to host an intermediate-mass black hole (IMBH) or a population of stellar mass black holes (BHs). To shed light on its dark content, we present an application of self-consistent multimass models with a varying mass function and content of stellar remnants, which we fit to various observational constraints. Our best-fitting model successfully matches the observables and correctly predicts the radial distribution of millisecond pulsars and their gravitational accelerations inferred from long-term timing observations. The data favours a population of BHs with a total mass of $430^{+386}_{-301}$ M⊙, but the most likely model has very few BHs. Since our models do not include a central IMBH and accurately reproduce the observations, we conclude that there is currently no need to invoke the presence of an IMBH in 47 Tuc. The global present-day mass function inferred is significantly depleted in low-mass stars (power-law slope $\alpha =-0.52^{+0.17}_{-0.16}$). Given the orbit and predicted mass-loss history of this massive GC, the dearth of low-mass stars is difficult to explain with a standard initial mass function (IMF) followed by long-term preferential escape of low-mass stars driven by two-body relaxation, and instead suggests that 47 Tuc may have formed with a bottom-light IMF. We discuss alternative evolutionary origins for the flat mass function and ways to reconcile this with the low BH retention fraction. Finally, by capturing the effect of dark remnants, our method offers a new way to probe the IMF in a GC above the current main-sequence turn-off mass, for which we find a slope of −2.49 ± 0.08.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».