盘组装与超大质量黑洞的 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系

最近的哈勃空间望远镜 (HST) 观测表明，大多数位于 z ~ 1-3 的活动星系核 (AGN) 寄宿于孤立的盘星系中，这与 AGN 由并合触发的通常预期相反。在此，我们通过考虑局部的超大质量黑洞 (SMBHs) 群体，为盘星系中 SMBHs 的宇宙演化开发了一种新的检验。我们表明，在盘组装时，旋涡星系中的 SMBH 需要有显著的增长。SMBHs 的质量与其所在球状体的速度弥散之间表现出紧密的关系，即 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系。在盘星系中，核球即为所关注的球状体。我们探讨了当核球与 SMBHs 一起在 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系上形成，随后在其周围缓慢重塑出星系盘时，$M_{BH}$-$\sigma$ 关系的演化。星系盘的形成压缩了核球，提高了其 $\sigma$。我们以经典核球在相同质量下比椭圆星系具有更大的速度弥散的形式，给出了这种压缩的证据。如果不伴随 $M_{BH}$ 的增加，这种压缩将导致 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系中的偏移。我们基于测光数据量化了预期的偏移，并表明，平均而言，SMBHs 必须增长约 50-65% 才能维持在 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系上。我们发现经典核球与椭圆星系的 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系之间没有显著偏移，这意味着 SMBHs 一直在与星系盘同步增长。我们的模拟表明，局部的盘星系群体要维持在 $M_{BH}$-$\sigma$ 关系上，SMBH 的增长是必需的。