超大质量黑洞的吸积历史

我们表明，主动形成星的 Lyman 突破星系和 B 带类鉴灯函数在 $z = 3$ 处可合理地拟合由层级冷暗物质主导的宇宙学模型预测的坍缩星系尺度暗物质晶体的质量函数。类鉴灯相位持续时间 $t_Q$ 范围在 $10^{6}$ 到 $10^{8}$ 年。$t_Q$ 与黑洞-宿主星系质量关系中非线性程度之间存在强相关。这种非线性关系源于建议超大质量黑洞质量可能受到发射能量对吸积流自身重力作用的限制。这暗示黑洞-星系质量关系形式为 $M_{\rm bh} \propto v_{\rm halo}^5 \propto M_{\rm halo}^{5/3}$，且类鉴灯相位持续时间约为 Salpeter 时间 $\sim 10^{7}$ 年。来自最近对近距离星系中黑洞质量动力学测定的高局部质量密度似乎表明超大质量黑洞产生蓝光的总体效率低于此前假设。我们讨论三种低光学发射效率的吸积模式：(i) 高于 Eddington 速率的吸积，(ii) 尘埃遮蔽的吸积，(iii) 低于临界速率的吸积导致持续整个哈勃时间的运输支配吸积流。我们进一步论证低光学效率的吸积可能与硬 X 射线背景的起源密切相关。