快速吸积的z~6类星体中FeII/MgII比值不演化的证据

已知最高红移（z~6）的类星体是探测超大质量黑洞早期增长的独特探针。迄今为止，通常每次仅研究最明亮的单个类星体。在此，我们结合了来自我们正在进行的VLT-ISAAC项目的三个z~6新天体与文献中的十九个4<z<6.5源，对具有观测近红外光谱的z>4类星体进行了迄今为止最广泛的一致分析。新源将现有的SDSS样本扩展至类星体光度函数的暗端。使用针对我们的光谱分解优化的最大似然拟合程序，我们估算了黑洞质量（$M_{BH}$）、爱丁顿比率（定义为$L_{bol}/L_{Edd}$）以及FeII/MgII线比值（化学丰度的代理），以表征中心天体与宽线区气体。我们样本中的类星体宿主黑洞质量约为$10^9 M_\odot$，且以接近爱丁顿光度吸积，这与早期结果一致。我们发现，观测到的爱丁顿比率分布与较低红移（0.35<z<2.25）光度匹配的SDSS类星体对比样本存在显著差异：z>4样本的平均$<\log(L_{bol}/L_{Edd})>=-0.37$（$L_{bol}/L_{Edd}\sim0.43$），散布为0.20 dex；而0.35<z<2.25样本的$<\log(L_{bol}/L_{Edd})>=-0.80$（$L_{bol}/L_{Edd}\sim0.16$），散布为0.24 dex。这意味着，在给定光度下，高红移处的$M_{BH}$通常低于低红移群体的平均$M_{BH}$，即z>4源的吸积速度显著快于低红移源。我们表明，导出的FeII/MgII比值敏感地依赖于所采用的分析方法：我们自洽的、同质的分析显著减少了以往研究中发现的FeII/MgII散布。在4<z<6.5的红移范围内，测得的FeII/MgII线比值未显示出随宇宙时间演化的迹象……