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低质量星系相互作用触发黑洞活动

星系天体物理 2024-05-30 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

高红移下超大质量黑洞的过大质量问题是我们理解黑洞演化的主要难题之一。本文从观察角度探讨早期宇宙环境条件如何作为加速第一批黑洞增长的演化机制。我们假设早期宇宙以矮星系为主,探讨矮星系-矮星系相互作用是否可触发黑洞吸积。我们发现了 82 对矮星系-矮星系星系对和 11 个矮星系星系群,使现有样本数量翻了一番。这些矮星系系统覆盖红移范围 0.13 <z<1.5< z < 1.5,星质量范围 7.24 <log(M/M)<9.73< \log(M_* / M_\odot) < 9.73。我们对这些矮星系子样本进行 X 射线观测,使用 Chandra 检测到 6 个新的 AGN,使已知与矮星系-矮星系星系合并相关的 AGN 数量从 1 个增至 7 个。随后我们将这些 AGN 在分组/配对矮星系与孤立矮星系中的频率进行比较,发现相互作用样本中 AGN 的出现频率显著增强 (4σ\sigma-6σ\sigma)。本研究是首个在最低质量尺度上进行的研究,表明相邻矮星系邻居的存在可高效触发黑洞吸积。这些结果为间接研究第一批超大质量黑洞的出现开辟了新方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.18685,
  title  = {Low-Mass Galaxy Interactions Trigger Black Hole Activity},
  author = {Marko Mićić and Jimmy A. Irwin and Preethi Nair and Brenna N. Wells and Olivia J. Holmes and Jackson T. Eames},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18685},
  year   = {2024}
}

备注

19 pages, 5 figures, 4 tables. Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters