Published December 14, 2023 | Version v1
Publication

Using the motion of S2 to constrain vector clouds around SgrA

Others:
Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique = Laboratory of Space Studies and Instrumentation in Astrophysics (LESIA) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de Paris ; Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble (IPAG) ; Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ) ; Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Météo-France
Joseph Louis LAGRANGE (LAGRANGE) ; Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire de la Côte d'Azur ; Université Côte d'Azur (UCA)-Université Côte d'Azur (UCA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
GRAVITY

Description

The dark compact object at the centre of the Milky Way is well established to be a supermassive black hole with mass $M_{\bullet} \sim 4.3 \cdot 10^6 \, M_{\odot}$, but the nature of its environment is still under debate. In this work, we used astrometric and spectroscopic measurements of the motion of the star S2, one of the closest stars to the massive black hole, to determine an upper limit on an extended mass composed of a massive vector field around Sagittarius A*. For a vector with effective mass $10^{-19} \, \rm eV \lesssim m_s \lesssim 10^{-18} \, \rm eV$, our Markov Chain Monte Carlo analysis shows no evidence for such a cloud, placing an upper bound $M_{\rm cloud} \lesssim 0.1\% M_{\bullet}$ at $3\sigma$ confidence level. We show that dynamical friction exerted by the medium on S2 motion plays no role in the analysis performed in this and previous works, and can be neglected thus.

Abstract

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Created:
December 17, 2023
Modified:
December 17, 2023