早期宇宙中一个休眠的超大质量黑洞
星系天体物理
2024-12-23 v2
摘要
最近的观测发现，在宇宙大爆炸后的最初几亿年里，已经有大量超大质量黑洞就位。这些早期大质量黑洞的形成和增长渠道尚不清楚，情景 ranging 从重种子到经历高吸积率爆发的轻种子。在此，我们展示了来自 JADES 巡天的检测结果，在红移 z=6.68 的星系中发现了宽 Halpha 发射，追踪到一个质量约为 4 * 10^8 Msun 的黑洞，其吸积率仅为爱丁顿极限的 0.02 倍。宿主星系的恒星形成率较低（约 1 Msun/yr，低于恒星形成主序的 3 倍）。黑洞与恒星质量之比约为 0.4，即比本地关系高出约 1,000 倍，而该系统在宿主星系的动力学质量和速度弥散方面更接近本地关系。该天体很可能是再电离时期周围更大规模休眠黑洞群体的冰山一角。其性质与以下情景一致：超爱丁顿吸积的短暂爆发导致黑洞过度生长和吸积盘大量气体抛射；在爆发之间，黑洞大部分时间处于休眠状态。
引用
@article{arxiv.2403.03872,
title = {A dormant, overmassive black hole in the early Universe},
author = {Ignas Juodžbalis and Roberto Maiolino and William M. Baker and Sandro Tacchella and Jan Scholtz and Francesco D'Eugenio and Raffaella Schneider and Alessandro Trinca and Rosa Valiante and Christa DeCoursey and Mirko Curti and Stefano Carniani and Jacopo Chevallard and Anna de Graaff and Santiago Arribas and Jake S. Bennett and Martin A. Bourne and Andrew J. Bunker and Stéphane Charlot and Brian Jiang and Sophie Koudmani and Michele Perna and Brant Robertson and Debora Sijacki and Hannah Übler and Christina C. Williams and Chris Willott and Joris Witstok},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.03872},
year = {2024}
}
备注
43 pages, 19 figures. Updated to accepted version