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基于标准内盘和不稳定外盘的 Little Red Dot 复合光谱

高能天体物理现象 2026-01-15 v2

摘要

詹姆斯·韦伯太空站 (James Webb Space Telescope, JWST) 揭示了一类高红移、非常红色、compact 宽线源,称为 "little red dots" (LRDs)。其驱动这些性质的物理机制尚不明了。我们对 28 个 LRDs 构建了光谱红移的光谱能分布 (spectral energy distributions, SED),发现其 exhibit V 形 SED,且常见断点频率为 νb1014.96±0.06\nu_{\rm b}\simeq10^{14.96\pm0.06} Hz。我们提出,这些独特的 SED 可由内盘标准模型与外盘引力不稳定吸积盘(Toomre 参数 Q1Q\sim1)的组合来解释,其中外盘温度为 20004000\sim2000-4000 K,主要在 near-infrared 到 optical 波段辐射。该模型的复合光谱自然解释了 V 形连续光谱,并在不要求极端尘埃消光或异常恒星 Population 的情况下复现了本征强烈的红外-光学辐射。即便考虑到盘周围稠密气体导致部分 LRDs 中显著的 Balmer 断裂,本征光学-紫外辐射也仅被抑制 23\lesssim2-3 倍,这表明大多数 LRDs 为亚 Eddington 且本征较弱。这一结果为早期黑洞生长和星系演化提供了新的见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.12719,
  title  = {Composite spectrum of Little Red Dot from a standard inner disk and an unstable outer disk},
  author = {Chenxuan Zhang and Qingwen Wu and Xiao Fan and Luis C. Ho and Jiancheng Wu and Huanian Zhang and Bing Lyu and Xinwu Cao and Jianmin Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12719},
  year   = {2026}
}

备注

26 pages, 8 figures; accepted for publication in Nature Astronomy