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活动星系核的 Secular 驱动外流:非并合主导的超大质量黑洞增长占优

星系天体物理 2019-09-25 v1 高能天体物理现象

摘要

近期观测与模拟揭示了在驱动超大质量黑洞(SMBH)增长与星系演化方面,secualr 过程相对于并合的主导地位。此处我们对一个由 1212 个盘主导形态、假定无并合历史的星系样本获取了 AGN 驱动外流的窄带成像。我们利用 Shane-3m 望远镜上的滤光片在 [OIII] 5007\unicodex212B5007 \unicode{x212B} 发射的窄带成像中于 10/1210/12 个源中探测到外流。我们计算出这些 AGN 的平均外流率为 0.95±0.14 M yr10.95\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}。这超出其 SMBH 平均吸积率(0.054±0.039 M yr10.054\pm0.039~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1})约 1818 倍。假设星系必须提供至少足够物质以同时驱动 AGN 与外流,这给出平均 inflow 率的下限为 1.01±0.14 M yr1\sim1.01\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1},模拟显示该速率可由棒、旋臂与冷吸积实现。我们将盘主导样本与一组具有并合主导历史的近邻 AGN 样本比较,显示我们样本中的黑洞吸积率高 55 倍(4.2σ4.2\sigma)、外流率低 55 倍(2.6σ2.6\sigma)。我们提出这可能源于 secular 主导系统中平滑平面 inflow 的几何结构,其既使黑洞自旋加快以提高吸积效率,又比具有混沌准球状 inflow 的并合驱动系统更少受外流反馈影响。本工作提供了 secular 过程足以供给 SMBH 增长的进一步证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.01355,
  title  = {Secularly powered outflows from AGN: the dominance of non-merger driven supermassive black hole growth},
  author = {Rebecca Smethurst and Brooke Simmons and Chris Lintott and Jesse Shanahan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.01355},
  year   = {2019}
}

备注

Accepted to MNRAS 30th August 2019, 19 pages, 11 figures