星系相互作用触发黑洞快速增长：来自 Hyper Suprime-Cam 巡天的前所未有的观测视角
星系天体物理
2018-01-10 v2 高能天体物理现象
摘要
富气星系间的碰撞与相互作用被认为是其形成与演化的关键阶段，会导致新恒星的快速生成，并可能作为为超大质量黑洞（BH）提供燃料的机制。利用 Hyper Suprime-Cam（HSC）巡天首批约 170 deg^2 数据提供的卓越空间分辨率（约 0.5 弧秒），我们对过去约 80 亿年间星系-星系主并合（1:4）在黑洞生长中的重要性给出了新的限制。利用 WISE 全天巡天的中红外观测，我们稳健地选取了活动星系核（AGN）及质量匹配的控制星系样本，总计包含约 140,000 个光谱证认且 i<22 mag 的系统。我们使用一种新颖的机器学习随机森林决策树技术识别星系相互作用特征，从而筛选出具有统计显著性的主并合、次并合/不规则系统以及非相互作用星系样本。我们利用这些样本表明，正在经历并合的星系包含发光遮蔽 AGN 的可能性比非相互作用星系高约 2-7 倍，且在恒星质量和红移至 z < 0.9 范围内均独立于此二者。此外，基于我们对质量匹配样本中 AGN 比例的比较，我们确定最亮的 AGN 群体（L_AGN > 10^45 erg/s）系统性地栖息于并合系统中而非非相互作用星系中。我们的结果表明，平均而言，星系-星系相互作用触发明亮 AGN 活动的频率远高于长期演化中的非相互作用星系，我们进一步提出，黑洞增长率可能与并合系统的动力学时间密切相关。
引用
@article{arxiv.1706.07436,
title = {Galaxy Interactions Trigger Rapid Black Hole Growth: an unprecedented view from the Hyper Suprime-Cam Survey},
author = {Andy D. Goulding and Jenny E. Greene and Rachel Bezanson and Johnny Greco and Sean Johnson and Alexie Leauthaud and Yoshiki Matsuoka and Elinor Medezinski and Adrian M. Price-Whelan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07436},
year = {2018}
}
备注
26 pages, 12 figures, replaced with accepted PASJ HSC-SSP special issue version