高红移大质量星系中普遍存在的正常质量中心黑洞
星系天体物理
2025-02-10 v1
摘要
理解超大质量黑洞（SMBHs）与其宿主星系之间的共同演化，为揭示这些宇宙生态系统中的SMBH形成和星系组装提供了关键见解。然而，通过黑洞质量-恒星质量关系追溯至早期宇宙来测量这种共同演化，常常受到显著样本选择偏差的影响。基于SMBH光度选择的样本会优先发现相对于其宿主恒星质量而言质量过大的黑洞，从而遗漏了代表性不足的低质量SMBH群体。在此，我们报告了从基于星系的52个大质量星系（红移z~3-5）样本中发现的13个中等光度宽线活动星系核（AGNs）。这些AGN的SMBH质量推导出的平均SMBH与恒星质量比约为0.1%，与局域值一致。追溯至z~6，该平均质量比的演化有限，表明在宇宙诞生后的第一个十亿年内，已经存在大量“正常”的SMBH。结合先前发现的超大质量黑洞样本，高红移星系中必定存在多样的SMBH形成途径。这些星系中的大多数在观测时期正在经历恒星形成熄灭，表明大质量宁静星系的形成并不一定需要一个质量过大的黑洞，这与某些理论预测相反。
引用
@article{arxiv.2502.05048,
title = {A prevalent population of normal-mass central black holes in high-redshift massive galaxies},
author = {Junyao Li and Yue Shen and Ming-Yang Zhuang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.05048},
year = {2025}
}
备注
34 pages, 6 figures