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一个在 $z\approx6$ 处 X 射线变暗、UV 增亮的类星体

高能天体物理现象 2022-07-27 v1 星系天体物理

摘要

解释 z>6z>6 处存在 108M\gtrsim10^8\,\mathrm{M_\odot} 超大质量黑洞(SMBH)是现代天体物理学的持续挑战。对 z6z\gtrsim6 类星体(QSO)的多波段观测表明,其吸积物理平均而言与低红移对应体相似。然而,表现出偏离一般行为的类星体,可为早期宇宙中 SMBH 快速增长的物理过程提供有用见解。我们展示了对一个 z6z\approx6 类星体 J1641+3755 的 X 射线(XMM-Newton,100 ks)后续观测,该源在 2018 年 Chandra 数据集中被发现异常 X 射线亮。J1641+3755 在 2021 年 XMM-Newton 观测中未被探测到,意味着其 X 射线流量在极短时间尺度(即约 115 静止系天)内下降了至少 7 倍,使其成为变幅最大的 z>4z>4 类星体。我们还利用 LBT 获得了静止系 UV 光谱与测光数据,并与档案数据集比较。令人惊讶的是,我们发现 J1641+3755 在 2003 至 2016 年间静止系 UV 波段变亮,而 2016 至 2021 年间无强烈变化。其静止系 UV 光谱中探测到多个窄吸收特征,其中若干可与 z=5.67z=5.67 处的一个介入系统相关联。J1641+3755 的变率性质可能源于吸积率的内禀变化、小尺度遮挡事件、介入天体的引力透镜,或 2018 年前景星系中无关的 X 射线暂现源。综合考虑所有具有间隔大于 10 静止系天的多次 X 射线观测的 z>6z>6 类星体,我们发现强(即大于 3 倍)X 射线变源相比较晚宇宙时期的类星体有所增多。该发现可能与高红移类星体的快速吸积物理有关。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.05303,
  title  = {An X-ray fading, UV brightening QSO at $z\approx6$},
  author = {Fabio Vito and Marco Mignoli and Roberto Gilli and William Nielsen Brandt and Ohad Shemmer and Franz Erik Bauer and Susanna Bisogni and Bin Luo and Stefano Marchesi and Riccardo Nanni and Gianni Zamorani and Andrea Comastri and Felice Cusano and Simona Gallerani and Cristian Vignali and Giorgio Lanzuisi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05303},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages. Accepted for publication on A&A