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利用多历元光谱学限制类星体中的亚秒差距双超大质量黑洞:I. 一般类星体群

宇宙学与河外天体物理 2015-06-16 v2

摘要

利用宽 Hβ\beta 线的多历元 SDSS 光谱,我们在 z<0.8z<0.8 的正常宽线类星体中系统搜寻亚秒差距双超大质量黑洞(BHs)。我们的工作模型是:双星中只有一个黑洞处于活动状态并动力学主导其自身的宽线区(BLR);非活动伴星黑洞在距离活动黑洞几个 RBLRR_{BLR} 处轨道运行,其中 RBLR0.010.1R_{BLR} \sim 0.01-0.1 pc 为 BLR 大小。我们通过互相关两个历元(在类星体静止系中相隔长达数年)的 SDSS 光谱,搜寻由双星轨道运动引起的预期视向加速度导致的宽线速度变化。在约 700 对光谱中(我们对两历元间的速度偏移进行了良好测量,1σ\sigma 误差 40\sim 40 km/s),我们探测到 28 个系统在宽 Hβ\beta 线中表现出显著的速度偏移,其中 7 个是假设双星的最佳候选者。我们利用观测到的加速度分布(主要为未探测到)来限制此类双星系统在一般类星体群中的丰度。推断出对于相隔超过 0.4 年(类星体静止系)的观测,速度偏移存在超额方差。若将所有超额归因于双星运动,则意味着该样本中的大多数类星体必须处于双星系统中;非活动黑洞的平均质量必须大于活动黑洞;且双星间距至多为 BLR 大小的几倍。然而,如果这种超额方差部分或主要源于长期的宽线变异性,那么对于大质量伴星而言,需要大量近距双星群的要求将大大减弱,甚至变得不利。[摘要已删节]

关键词

引用

@article{arxiv.1306.4330,
  title  = {Constraining sub-Parsec Binary Supermassive Black Holes in Quasars with Multi-Epoch Spectroscopy. I. The General Quasar Population},
  author = {Yue Shen and Xin Liu and Abraham Loeb and Scott Tremaine},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1306.4330},
  year   = {2015}
}

备注

replaced with accepted version; ApJ, in press