局域亮红外星系 III. 黑洞增长与恒星形成活动的共同演化?
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v1
摘要
局域亮红外(IR)星系(LIRGs)同时具有高恒星形成率(SFR)和高的 AGN(赛弗特星系及 AGN/星暴复合体)出现率。因此,它们是探索黑洞(BH)增长与恒星形成(SF)活动共同演化的理想候选体,且该演化不一定与主并合相关。本文使用 Spitzer/IRS 光谱仪对一个完整的局域 LIRGs 体积受限样本(距离 <78Mpc)进行观测。利用 [NeIII]15.56micron 与光学 [OIII]5007A 气体速度弥散以及文献中的恒星速度弥散,我们估计典型的黑洞质量为 3x10^7 M_sun。我们发现,在很大一部分局域 LIRGs 中,当前的恒星形成率不仅发生在根据核区 11.3micron PAH 光度估算出的内部核区 ~1.5kpc 范围内,也发生在宿主星系中。接下来,我们利用恒星形成率与黑洞吸积率(BHAR)之间的比值,研究局域 LIRGs 中的恒星形成活动与黑洞增长是否同期发生。平均而言,局域 LIRGs 的 SFR/BHAR 比值高于具有相似 AGN 光度的光学选择赛弗特星系。然而,RSA 赛弗特样本中大多数亮 IR 星系的行为与局域 LIRGs 相似。此外,在具有最低 SFR 的局域 LIRGs 中,AGN 的出现率往往更高。所有这些表明,在局域 LIRGs 中,存在一个独特的亮 IR 恒星形成阶段,该阶段发生在当前黑洞大量增长(即 AGN 阶段)之前。后者首先表现为复合体,然后表现为赛弗特星系,最后表现为宿主星系中具有适度恒星形成的非 LIRG 光学证认赛弗特核。
引用
@article{arxiv.1301.4015,
title = {Local Luminous Infrared Galaxies. III. Co-evolution of Black Hole Growth and Star Formation Activity?},
author = {Almudena Alonso-Herrero and Miguel Pereira-Santaella and George H. Rieke and Aleksandar M. Diamond-Stanic and Yiping Wang and Antonio Hernan-Caballero and Dimitra Rigopoulou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4015},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ