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“小红点”不能与亮度相当的无遮蔽类星体位于同一暗物质晕中

星系天体物理 2025-05-05 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)发现了一类新的候选宽线活动星系核,它们出现在早期宇宙中,因其在光学波段的致密性和红色而被称为“小红点”(LRDs)。考虑到它们推断的辐射光度与宽场光谱巡天在高红移zz处发现的紫外明亮类星体的光度在很大程度上重叠,LRDs似乎异常丰富(105cMpc3\approx 10^{-5}\,\mathrm{cMpc}^{-3})。在这项工作中,我们研究了LRDs和/或其他紫外遮蔽活动星系核群体与无遮蔽、紫外选择的类星体群体之间的关系。通过比较它们的数密度,我们推断出一个极大且快速演化的遮蔽与无遮蔽比率,范围从z4z\approx4时的20:1\approx20:1z7z\approx7时的2300:1\approx2300:1,并且可能延伸到非常高的(1047ergs1\approx10^{47}\,\mathrm{erg}\,\mathrm{s}^{-1})辐射光度。如此大的遮蔽与无遮蔽比率与在z46z\approx4-6处测量的无遮蔽类星体的紫外明亮占空比不相容,表明LRDs数量过多,无法与无遮蔽类星体位于同一晕中。这意味着要么(a) LRDs的辐射光度被严重高估(可能是因为LRDs主要由恒星星系光主导),要么(b) LRDs遵循与紫外选择类星体不同的标度关系,代表了早期宇宙中出现的一类新的吸积超大质量黑洞群体。对LRDs成团性与暗弱紫外选择类星体成团性的直接比较将最终证实这些发现,并揭示LRDs的关键性质,如它们的宿主质量分布和占空比。我们为LRDs的成团性提供了一个模拟分析,并表明这在当前和即将进行的JWST巡天中是可行的。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.18208,
  title  = {"Little red dots" cannot reside in the same dark matter halos as comparably luminous unobscured quasars},
  author = {Elia Pizzati and Joseph F. Hennawi and Joop Schaye and Anna-Christina Eilers and Jiamu Huang and Jan-Torge Schindler and Feige Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18208},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages. Accepted for publication in MNRAS