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超大质量黑洞与其宿主星系之间相关性的起源

星系天体物理 2014-10-31 v1

摘要

观测表明,邻近椭圆星系中的超大质量黑洞与其宿主球状系统的恒星速度弥散(\MBHσ\MBH - \sigma 关系)及恒星质量(\MBH\Mhost\MBH - \Mhost 关系)存在紧密相关性。然而,这些相关性的起源尚不明确。在 Zhu 等人之前的一篇论文中,我们提出了一种模型,将 M-σ\sigma 关系与系统的动力学状态联系起来,将 \MBH\Mhost\MBH - \Mhost 关系与星系增长的自调节机制联系起来。为了检验该模型,我们汇编了一组具有不同性质的观测星系样本,并考察了上述相关性对这些参数的依赖性。我们发现,满足 \MBHσ\MBH - \sigma 相关性的星系似乎已达到维里平衡,这由动能与引力势能之比 2K/U \sim 1 所指示。此外,在红移范围 z=0 - 3 内,活跃星系的黑洞吸积率与恒星形成率之比 BHAR /SFR \sim 10310^{-3} 在很宽的质量范围内保持近乎恒定。这些结果证实了我们的理论模型,即观测到的相关性具有不同的起源:\MBHσ\MBH - \sigma 关系可能源于星系弛豫,而 \MBH\MBH - \Mhost\Mhost 关系可能归因于星系中自调节的黑洞吸积和恒星形成。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.8514,
  title  = {Origin of the Correlations Between Supermassive Black Holes and Their Host Galaxies},
  author = {Sydney Sherman and Mouyuan Sun and Qirong Zhu and Jonathan R. Trump and Yuexing Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.8514},
  year   = {2014}
}