高红移星系、其活跃核及中心超大质量黑洞

我们展示了最近检测到的星形成星系光度函数与 z=3 时的 QSO 光度函数，可与层次性宇宙模型预测的暗物质 halo 质量函数相匹配，其对应光学明亮 QSO 活动寿命范围为 $10^6$ 到 $10^8$ 年。我们建议超大质量黑洞的质量可能受到在自重盘中发射能量的反馈所限制。这将意味着黑洞与 halo 质量呈 $M_{bh} \sim (v_{halo})^5$ 关系形式，以及光学明亮 QSO 相位的典型持续时间为几倍 $10^7$ 年。来自最近黑洞质量估计（针对附近星系）推断的高集成黑洞质量密度可能表明超大质量黑洞产生蓝光的整体效率低于此前假设的水平。我们讨论了三种可能的吸积模式，这些模式的光学辐射效率较低：(i) 远高于 Eddington 速率的吸积，(ii) 被尘埃遮蔽的吸积，以及 (iii) 低于临界速率的吸积，导致形成持续整个哈勃时间的吸积流。我们进一步论证，低光学效率的吸积可能与硬 X 射线背景的起源密切相关， ionized 背景可能在更高的红移时主要来自恒星而非 QSO。