爱丁顿极限吸积与红移 6 处的黑洞质量函数
宇宙学与河外天体物理
2015-05-19 v1
摘要
我们展示了在加拿大-法国高红移类星体巡天 (CFHQS) 中红移 z=6.44 处一个类星体的发现观测。我们还利用九个 CFHQS 类星体在 z~6 处的近红外光谱测定黑洞质量。将这些结果与对更亮的斯隆数字巡天 (SDSS) 类星体的类似估计进行比较，以研究黑洞质量与类星体光度之间的关系。我们发现 MgII 半高全宽与紫外光度之间存在强相关性，并且在这个早期纪元，大多数类星体都在接近爱丁顿极限进行吸积。因此，这些类星体似乎处于其生命周期的早期阶段，在此阶段它们正以指数方式积累黑洞质量。结合这些结果与类星体光度函数，我们推导出 z=6 处的黑洞质量函数。我们的黑洞质量函数比 z=0 处的低约 10^4 倍，并且远低于先前研究的估计。可能增加黑洞质量函数的主要不确定性是，在高红移处存在比低红移处观测到的更大的遮蔽类星体群体，和/或 z=6 处类星体的低占空比。相比之下，z=6 处的全局恒星质量函数仅比 z=0 处低约 10^2 倍。黑洞与恒星质量函数演化的差异是由于要么是早期快速恒星形成（不像黑洞增长那样受辐射压力限制），要么是低效的黑洞种子形成。我们的工作预测，对于体积限定的星系样本，黑洞质量-恒星质量关系在极高红移处会迅速下降。这与仅研究最大质量黑洞时，在 4<z<6 处观测到的相对于局部关系的增长形成对比。
引用
@article{arxiv.1006.1342,
title = {Eddington-limited accretion and the black hole mass function at redshift 6},
author = {Chris J. Willott and Loic Albert and Doris Arzoumanian and Jacqueline Bergeron and David Crampton and Philippe Delorme and John B. Hutchings and Alain Omont and Celine Reyle and David Schade},
journal= {arXiv preprint arXiv:1006.1342},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 10 figures, AJ in press