对巨型黑洞生长的观测约束
天体物理学
2008-11-26 v2
摘要
我们研究了对巨型黑洞（BH）在星系核中的生长的观测约束。我们使用SDSS获得的早型星系的速度分散，并利用BH质量与速度分散的关系，估计局部BH质量密度为2.5×10^5 Msun/Mpc^3。我们还使用来自2dF红移测量的QSO光度函数，估计在光学明亮QSO阶段吸积的BH质量密度。若QSO的效率为0.1，则局部BH质量密度与在光学明亮QSO阶段吸积的密度相一致。通过研究包含BH合并效应的BH质量分布连续方程，我们发现局部BH质量函数与QSO光度函数之间的关系。如果假设BH在BH合并期间质量守恒，与观测结果的比较表明，亮QSO（L_bol>10^46 erg/s）具有较高效率（例如0.2），且高质量BH（>10^8 Msun）的生长主要来自光学明亮QSO阶段，或者亮QSO具有超欧达亮度。如果亮QSO不以超欧达亮度吸积，且低质量BH的生长也主要在光学明亮QSO阶段，较不明亮的QSO必须以较低效率（<0.1）吸积；或者它们可能以较高效率吸积，但显著的部分应被遮蔽。我们估计明亮QSO的平均寿命为(3-13)×10^7年，这与撒尔金时间相当。我们还考察了BH合并期间因引力辐射导致总BH质量减小时的情况，观测结果再次表明，大多数明亮QSO中的BH是效率>0.1的Kerr黑洞。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0203082,
title = {Observational constraints on growth of massive black holes},
author = {Qingjuan Yu and Scott Tremaine},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0203082},
year = {2008}
}
备注
revised, main conclusions not changed, 18 pages, including 5 figures, MNRAS in press