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低光度 I 型类星体样本:I. 过亮的宿主球状星系还是质量不足的黑洞?

宇宙学与河外天体物理 2015-06-17 v2

摘要

识别类星体 (QSO) 宿主星系的性质对于理解中心超大质量黑洞 (BH) 与其宿主星系之间假定的共同演化至关重要。我们从汉堡/ESO 巡天中选取了一个明亮紫外超类星体的子样本,仅包含 99 个红移 z<=0.06 的最近类星体,其距离足够近以允许进行详细的结构分析。在这个“低光度 I 型类星体样本”中,我们观测了 20 个星系,并利用 BUDDA 对近红外 J、H、K 波段图像进行了孔径测光以及核球 - 盘 - 棒 - 活动星系核 (AGN) 分解。通过对这 20 个天体的测光分解以及对另外 26 个天体图像的目视检查,我们发现约 50% 的宿主是盘星系,且其中大多数 (86%) 具有棒状结构。基于非活动星系颜色参数模型计算的恒星质量范围为 2x10^9 M_sun 至 2x10^11 M_sun。通过单历元光谱测量得到的黑洞质量范围为 1x10^6 M_sun 至 5x10^8 M_sun。与更高光度的类星体样本相比,低光度类星体 (LLQSOs) 往往具有较低的恒星质量和黑洞质量。此外,在基本平面的有效半径与平均面亮度投影中,它们位于高光度类星体与“正常”星系之间的过渡区域。这可以被视为进一步证据,表明它们可被视作本地 Seyfert 星系群与高红移高光度类星体之间的“桥梁”。在我们拥有可靠形态分解和黑洞质量估算的 11 个低光度类星体中,其数据点位于已发布的非活动星系黑洞质量与核球光度关系之下。这可能部分解释为活动星系的核球包含比非活动星系核球更年轻的恒星种群。此外,人们也可能怀疑其黑洞质量不足。这可能暗示宿主球状星系的生长先于黑洞的生长。

关键词

引用

@article{arxiv.1310.0272,
  title  = {A low-luminosity type-1 QSO sample: I. Overluminous host spheroidals or undermassive black holes?},
  author = {Gerold Busch and Jens Zuther and Mónica Valencia-S. and Lydia Moser and Sebastian Fischer and Andreas Eckart and Julia Scharwächter and Dimitri A. Gadotti and Lutz Wisotzki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1310.0272},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 14 figures; accepted for publication in A&A