动力学测量的超大质量黑洞样本中的选择偏差:半解析星系形成模型中的标度关系与残差相关性
星系天体物理
2017-05-11 v2 高能天体物理现象
广义相对论与量子宇宙学
摘要
近期工作已证实,根据宿主星系恒星质量等全局性质的标度关系估算的超大质量黑洞质量可能偏高。这很大程度上可能是由于必须解析黑洞的引力影响范围才能可靠估计黑洞质量所致。我们利用一个全面的星系演化半解析模型重新审视了这一问题,该模型通过气体吸积和并合自洽地演化从高红移种子开始的超大质量黑洞,并包含了活动星系核(AGN)反馈。一旦调整模型以再现黑洞质量与速度弥散的平均相关性,该模型就无法同时解释与恒星质量的相关性。这种行为与模型参数无关,从而表明数据存在内部不一致性。预测的分布,尤其是在低质量端,也比观测到的宽得多。然而,如果包含选择效应,模型的预测往往与观测一致。我们还证明,局域标度关系残差之间的相关性在约束AGN反馈模型方面比标度关系本身更有效。事实上,我们发现,我们的半解析模型在考虑选择偏差后与标度关系表面吻合,但在固定恒星质量下其残差之间的相关性非常弱,这与观测形成鲜明对比。当改变AGN反馈强度时,这一问题仍然存在,并且在包含最先进AGN反馈处理的流体动力学宇宙学模拟Horizon-AGN的输出中也存在。这表明当前的AGN反馈模型可能太弱,或者根本没有捕捉到黑洞对恒星速度弥散的影响。
引用
@article{arxiv.1702.01762,
title = {Selection bias in dynamically-measured supermassive black hole samples: Scaling relations and correlations between residuals in semi-analytic galaxy formation models},
author = {Enrico Barausse and Francesco Shankar and Mariangela Bernardi and Yohan Dubois and Ravi K. Sheth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.01762},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 7 figures. Minor changes to match version to be published in MNRAS