旋进的超大质量黑洞：星系合并的新标志
天体物理学
2011-02-11 v2
摘要
我们提出了一种通过光谱而非宿主星系成像来观测识别星系合并的新技术。我们的技术利用了在合并残余星系中为活动星系核(AGN)提供能量的超大质量黑洞(SMBH)的动力学。由于宇宙中的结构是通过星系合并构建的，并且几乎所有星系都拥有一个中心SMBH，一些星系由于最近的合并而应该在其中心附近拥有两个SMBH。这些SMBH螺旋运动到最终合并残余星系的中心，并且其中一个或两个SMBH可能为AGN提供能量。利用DEEP2星系红移巡天，我们检查了1881个红色星系，其中91个显示出指示Seyfert 2活动的[O III]和Hβ发射线。在这些中，32个AGN的[O III]发射线红移与宿主星系恒星的红移显著不同，对应的速度偏移约为50 km/s到300 km/s。其中两个AGN显示出双峰[O III]发射线，而其余30个AGN各自显示出单组速度偏移的[O III]发射线。在探索了这些速度偏移的各种物理模型之后，我们认为最可能的解释是合并残余星系中旋进的SMBH。基于这种解释，我们发现大约一半拥有AGN的红色星系也是合并残余，这意味着合并可能触发红色星系中的AGN活动。我们发现的AGN速度偏移意味着在红移0.34 < z < 0.82处，红色星系的合并比例约为30%，合并率约为3次合并/Gyr。
引用
@article{arxiv.0810.3235,
title = {Inspiralling Supermassive Black Holes: A New Signpost for Galaxy Mergers},
author = {Julia M. Comerford and Brian F. Gerke and Jeffrey A. Newman and Marc Davis and Renbin Yan and Michael C. Cooper and S. M. Faber and David C. Koo and Alison L. Coil and D. J. Rosario and Aaron A. Dutton},
journal= {arXiv preprint arXiv:0810.3235},
year = {2011}
}
备注
10 pages, 4 figures, published in ApJ. Modified from original version to reflect referee's comments