极低亮度类鲰王星的 Lyman Alpha 约束

最近的调查检测到在 z=4.5-6.5 区间的 Lya 辐射亮度可低至 10^41 erg/s。有充分证据表明，少数 AGN 是其中观察到的微弱 Lya 发射源。将这些观测结果与 AGN 内在 Lya 与 B 波段亮度关系相结合，我们获得了在 z=4.5-6.5 区间、绝对亮度为 M_B=[-16,-19] 的 AGN 数密度的上限。这些 AGN 的亮度可比 Chandra 深场中发现的暗物质星系低低两个数量级，目前在这些红移范围内达到了最微弱的观测约束。在 z=4.5 时，极弱端 AGN 亮度函数的幂律斜率比在较低红移处观测到的斜率更平缓，β < 1.6（置信度 98%）。事实上，我们发现这些 AGN 在 M_B~-20 以下的亮度函数略有上升，对应于幂律斜率 β < 0（置信度 75%）。这些结果表明，较低质量的黑洞吸积效率不如其更大质量黑洞；或者，驱动 M_B > -20 类鲰王星的黑洞数量比从 M_BH-σ 关系推算的少一个两个数量级。从复归法测量推断，这些黑洞的质量为 10^6-10^7 M_sun。为便于在观测到的 Lya 发射源中识别 AGN，我们推导出 Lya 线、X 射线和光学波段中微弱 AGN 的观测特性。