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大质量星系中 $M_{\bullet}$-$M_*$ 关系无显著演化证据,至 z$\sim$4

星系天体物理 2025-01-07 v2

摘要

过去二十年间,黑洞质量 (MM_\bullet) 与其宿主星系属性之间的紧密关联已在质量为 log(M/M)10\log(M_*/M_{\odot})\gtrsim10 的大质量星系中确立,且限于低赤度 (z<1z<1),表明超大质量黑洞与星系的共演化。然而,在高赤度,尤其是 cosmic noon 之后 (z2.5z\gtrsim2.5) 的情况则存有争议。我们结合 {\em JWST} NIRCam 宽场光谱斜面光谱 (WFSS) 来自 FRESCO、CONGRESS 的数据,以及来自 JADES 在 GOODS 区域深层多波段 NIRCam 图像数据,研究 z\sim1--4 区间的黑洞-星系质量关系。在 WFSS 数据中,我们确认了18颗宽线活跃星系 (BL AGNs) 位于 1<z<41<z<4(其中8颗位于 z>2.5z>2.5),并基于宽近红外线 (Pa α\alpha, Pa β\beta, 和 He\,I λ\lambda10833 A˚\AA) 测量其黑洞质量,同时通过 AGN-星系图像分解或 SED 分解约束其星质量 (MM_{*})。考虑到观测偏差、MMM_{\bullet}-M_{*} 关系的内在散点以及质量测量误差,我们发现 2.5<z<42.5 < z < 4 区间的 M/MM_{\bullet}/M_{*} 比值与较低红移 (1<z<2.51 < z < 2.5) 的情况无显著差异,这表明在 log(M/M)10\log(M_*/M_{\odot})\gtrsim10 的范围内,至 z\sim4 的 MMM_{\bullet} - M_{*} 关系不存在显著演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.06796,
  title  = {No evidence for a significant evolution of $M_{\bullet}$-$M_*$ relation in massive galaxies up to z$\sim$4},
  author = {Yang Sun and Jianwei Lyu and George H. Rieke and Zhiyuan Ji and Fengwu Sun and Yongda Zhu and Andrew J. Bunker and Phillip A. Cargile and Chiara Circosta and Francesco D'Eugenio and Eiichi Egami and Kevin Hainline and Jakob M. Helton and Pierluigi Rinaldi and Brant E. Robertson and Jan Scholtz and Irene Shivaei and Meredith A. Stone and Sandro Tacchella and Christina C. Williams and Christopher N. A. Willmer and Chris Willott},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.06796},
  year   = {2025}
}

备注

23 pages, 12 figures, submitted to AAS Journals