大质量黑洞在其晚期的增长
高能天体物理现象
2015-05-18 v1
摘要
我们利用活动星系核 (AGN) 的辐射光度函数推导出黑洞质量密度作为红移的函数，假设大质量黑洞通过吸积核周气体增长，其中推导出的黑洞质量密度需要与在 z=0 处测量的局域黑洞质量密度相匹配。ADAF 被认为存在于低光度 AGN/正常星系中，它们非常热，主要在硬X射线波段辐射。大部分X射线背景 (XRB) 由明亮的 AGN 贡献，在过去二十年中，人们开发了多种 AGN 种群合成模型来模拟观测到的 XRB。基于我们推导出的黑洞质量密度，我们计算了在给定的爱丁顿比率分布下，来自暗弱 AGN/正常星系中 ADAF 对 XRB 的贡献，该贡献主要在硬X射线能段，能量峰值约为 200 keV。因此，大质量黑洞在 ADAF 阶段的增长可以通过观测到的 XRB 来约束。将 AGN 种群合成模型与我们的结果相结合，我们发现，如果适当包含低光度 AGN/正常星系中 ADAF 的贡献，对观测到的 XRB 的拟合，特别是在能量大于约 100 keV 的硬X射线能段，会得到改善。研究发现，局域大质量黑洞质量密度中只有不到约 15% 是在 ADAF 阶段吸积的。我们建议，未来在能量大于约 100 keV 的能段对 XRB 进行更精确的测量，可能有助于约束大质量黑洞在其晚期的增长。我们还计算了它们对河外伽马射线背景的贡献，发现观测到的河外伽马射线背景 (EGRB) 中只有不到约 1% 来自这些暗弱源中的 ADAF。
引用
@article{arxiv.1005.0470,
title = {Growth of massive black holes at their late stage},
author = {Ya-Di Xu and Xinwu Cao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.0470},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 11 figures, accepted for publication in ApJ.