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钱德拉望远镜对三颗 z>5 X 射线亮类星体的探测

高能天体物理现象 2021-01-27 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

我们报道了钱德拉(Chandra)对三颗 z5z\gtrsim5 的紫外亮射电宁静类星体的探测。我们收集了足够光子以提取每颗类星体的 X 射线能谱,测量其基本 X 射线性质,如 X 射线流量、幂律光子指数(Γ\Gamma)和光学到 X 射线谱斜率(αOX\alpha_{\rm OX})。红移 z=5.26z=5.26 的 J074749+115352 是 z>5z>5 中最亮的射电宁静类星体。它可能存在短时标变化(观测者参考系中 3800 s\sim3800\rm~s,或静止系中 600 s\sim600\rm~s 的时标),但该信号很大程度上淹没在统计噪声中。我们提取了该类的相位折叠能谱。存在两种可区分状态:“高软”态平均 X 射线流量约为“低硬”态的 2.7\sim2.7 倍,且 X 射线谱斜率显著更陡(Γ=2.400.32+0.33\Gamma=2.40_{-0.32}^{+0.33} 对比 1.780.24+0.251.78_{-0.24}^{+0.25})。我们还将本文探测的三颗类星体与其他类星体样本比较。发现 J074749+115352 的超大质量黑洞质量 MSMBH1.8×109 MM_{\rm SMBH}\approx1.8\times10^9\rm~M_\odot、爱丁顿比 λEdd2.3\lambda_{\rm Edd}\approx2.3,异常 X 射线亮。其平均 αOX=1.46±0.02\alpha_{\rm OX}=-1.46\pm0.02,2–10 keV 热辐射改正因子 Lbol/L210keV=42.4±5.8L_{\rm bol}/L_{\rm2-10keV}=42.4\pm5.8,均显著偏离一些明确标度关系。我们将三颗类星体的 Γ\Gamma 与不同红移的其他样本比较,基于具有可靠 X 射线谱性质测量的有限 z>5z>5 类星体样本,未发现显著红移演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.02358,
  title  = {Chandra Detection of Three X-ray Bright Quasars at z>5},
  author = {Jiang-Tao Li and Feige Wang and Jinyi Yang and Yuchen Zhang and Yuming Fu and Fuyan Bian and Joel N. Bregman and Xiaohui Fan and Qiong Li and Xue-Bing Wu and Xiaodi Yu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.02358},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 5 figures, 2 tables, accepted for publication by ApJ