由冷吸积和快速角动量传输驱动的 z>~6 莱曼断裂星系中的微弱 AGN

我们开发了一个辐射压力平衡模型，用于描述高红移星系的星际介质，该模型涵盖了 z>~6 时星系形成的许多方面，包括恒星形成率及其分布以及气体向中心黑洞的吸积。我们首先表明，在此类模型的星系盘中，垂直引力主要由盘自引力主导，并由电离星光对气体的辐射压力支撑。通过将我们的模型约束以重现莱曼断裂星系 (LBGs) 的紫外光度函数，我们将可用参数空间限制为动量驱动风的典型值的 1 至 4 倍的风质量加载因子。随后，我们通过探索星系盘中不同角动量传输机制的影响来聚焦我们的研究，发现由引力扭矩（如来自线性螺旋波或非线性轨道交叉）驱动的吸积可以在 z=6 时建立起符合典型 M-sigma 关系的黑洞质量，且占空比为 1，而由局部粘度（如 alpha 盘中）介导的吸积导致的黑洞吸积可忽略不计。两种引力扭矩模型都在高红移 LBGs 中产生了超过高质 X 射线双星估计贡献的活动星系核 (AGN) X 射线辐射。利用 Cowie 等人近期对深度 Chandra 观测的分析，我们已经开始排除参数空间中最极端的区域：穿过星系盘的气体流入速度必须小于盘圆周速度的百分之一，或者 AGN 的 X 射线光度必须被显著遮蔽。未来更深入的观测或更大的样本量将能够探测更合理的角动量传输模型范围和遮蔽几何结构。