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将超大质量黑洞的自旋演化与星系运动学联系起来

宇宙学与河外天体物理 2014-10-15 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们展示了一个半解析模型的结果,该模型沿宇宙历史演化超大质量黑洞的质量和自旋,以及其宿主星系的属性。作为一致性检查,我们的模型大致重现了许多观测结果,例如宇宙恒星形成历史、低红移处的黑洞质量和光度函数及星系质量函数、黑洞与核球质量关系,以及低红移处的形态分布。在半解析研究中,我们首次放宽了为黑洞提供燃料的气体具有完美相干性或完美各向同性的简化假设。气体的动力学反而与宿主星系的形态属性相关联,导致不同星系类型中宿主黑洞的自旋分布不同。我们将结果与通过宽 Kα\alpha 铁线拟合获得的自旋测量观测样本进行了比较。观测数据既不支持沿固定方向的吸积,也不支持各向同性的燃料供给。相反,当吸积流的属性与宿主星系的运动学 anchored 时,理论预期与观测之间获得了良好匹配。相干吸积与气体动力学类似于核球中恒星的活动阶段(即叠加在净旋转上的显著速度弥散)的混合最能描述数据,为进一步支持超大质量黑洞与其宿主共同演化提供了更多证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.7088,
  title  = {Linking the spin evolution of massive black holes to galaxy kinematics},
  author = {Alberto Sesana and Enrico Barausse and Massimo Dotti and Elena Maria Rossi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.7088},
  year   = {2014}
}

备注

26 pages, 18 figures, 6 tables. Replaced to match the final version accepted for publication in The Astrophysical Journal, after major revisions following the referee's suggestions