自红移z=3以来超大质量黑洞与其宿主星系的共同演化
摘要
[删节版] 为研究星系恒星质量与中心黑洞质量之间关系的演化，我们构建了一个体积限定的完整样本，包含85个活动星系核(AGN)，其宿主星系恒星质量M_{*} > 10^{10.5} M_{sol}，特定X射线光度L_{X} > 2.35 x 10^{43} erg s^{-1}，红移范围0.4 < z < 3。我们计算了位于这些星系中心的超大质量黑洞的爱丁顿极限质量，并观察到平均爱丁顿极限黑洞质量随红移增加。通过假设爱丁顿比率(μ)没有演化，然后假设向爱丁顿极限的最大可能演化，我们量化了M_{*} / M_{BH}比率的最大可能演化范围在700 < M_{*}/M_{BH} < 10000之间，而局部值为M_{*}/M_{BH} ~ 1000。我们还发现，具有L_{X} > 2.35 x 10^{43} erg s^{-1}的AGN星系比例随红移从z=0.7时的1.2 +/- 0.2%上升到z=2.5时的7.4 +/- 2.0%。我们利用这些结果计算了样本AGN在超过局部星系-黑洞质量关系之前，能够以观测到的吸积率继续吸积的最大时标。我们利用这些时标计算了自z=3以来将处于活跃状态（L_{X} > 2.35 x 10^{43} erg s^{-1}）的大质量星系的总比例，发现至少约40%的大质量星系在这一时期将是赛弗特光度级或更亮的AGN。此外，我们计算了宇宙中AGN活动产生的能量密度为1.0 (+/- 0.3) x 10^{57} erg Mpc^{-3} Gyr^{-1}，这可能为AGN反馈对恒星形成提供重要的能量来源。我们还利用此方法计算了AGN的X射线光度密度随红移的演化，发现大质量星系的赛弗特光度级AGN是z < 3宇宙中X射线发射的主要来源。
引用
@article{arxiv.1008.2162,
title = {On the co-evolution of supermassive black holes and their host galaxies since z = 3},
author = {Asa F. L. Bluck and Christopher J. Conselice and Omar Almaini and Elise S. Laird and Kirpal Nandra and Ruth Gruetzbauch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.2162},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 10 figures, accepted for publication in MNRAS