黑洞增长主要关联于宿主星系恒星质量而非恒星形成率

我们在 CANDELS/GOODS-South 天区的红移范围 $0.5\leq z < 2.0$ 内，研究了黑洞吸积率（BHAR）对宿主星系恒星形成率（SFR）和恒星质量（$M_*$）的依赖性。我们的样本由约 $18000$ 个星系组成，使我们能够探测 $0.1 \lesssim \mathrm{SFR} \lesssim 100\ M_\odot\ \mathrm{yr}^{-1}$ 和/或 $10^8 \lesssim M_* \lesssim 10^{11}\ M_{\odot}$ 的星系。我们使用样本平均 BHAR 来近似长期平均 BHAR。我们的样本平均 BHAR 源自 $Chandra$ 深场南 7 Ms 观测，而 SFR 和 $M_*$ 由 CANDELS 团队通过 SED 拟合估算。平均 BHAR 与 SFR 和 $M_*$ 均呈正相关，且 BHAR-SFR 与 BHAR-$M_*$ 关系均可合理地用斜率为 1 的线性模型描述。然而，BHAR 与 $M_*$ 的相关性似乎强于与 SFR 的相关性。这一结果表明 $M_*$ 是与黑洞增长相关的主要宿主星系属性，而表观的 BHAR-SFR 关系很大程度上是由于恒星形成主序导致的次级效应。在我们的源中，大质量星系（$M_* \gtrsim 10^{10} M_{\odot}$）的 BHAR/SFR 比显著比低质量星系高，表明前者具有比后者更高的黑洞燃料效率和/或更高的 SMBH 占据分数。我们的结果能自然解释本地巨型椭圆星系中观测到的 $M_{\rm BH}$ 与 $M_*$ 之间的比例关系，并表明其 $M_{\rm BH}/M_*$ 高于本地恒星形成星系。在本地恒星形成星系中，大质量系统可能比矮星系具有更高的 $M_{\rm BH}/M_*$。