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z=4.8 处的恒星形成与黑洞增长

宇宙学与河外天体物理 2015-06-16 v3

摘要

我们报告了对 44 个红移 z=4.8 的光学选活动星系核(AGN)的 Herschel、Spitzer 和 Wise 观测结果。该样本包含了该红移处质量最大的黑洞(BH)。其中十个天体被 Herschel 探测到,五个显示出与 AGN 无关的辐射。通过用标准恒星形成(SF)模板拟合光谱能量分布(SED)得到的恒星形成光度(LSF)范围为 10^(46.62-47.21) erg/s,对应的恒星形成率为 1090-4240 Msun/yr。使用亮亚毫米星系 SED 进行拟合时,若使用所有波段,恒星形成率减小 0.05 dex;若忽略 250 微米波段,则减小 0.1 dex。仅对 500 微米流量进行 40K 灰体拟合会使 LSF 降低约两倍。对 29 个未探测源进行的叠置分析在所有三个波段均给出了显著信号。SF 模板拟合表明,取决于假设的 AGN 贡献,LSF=10^(46.19-46.23) erg/s。对叠置后的 500 微米流量进行 40K 拟合得到 LSF=10^(45.95) erg/s。被探测源的平均黑洞质量(mbh)和 AGN 光度(LAGN)显著高于未探测源。从紫外到远红外波长均可观察到光谱差异。平均光学 - 紫外光谱与针对具有实测质量和吸积率的黑洞周围薄吸积盘所预测的光谱相似。我们提出了两种替代解释来说明 LSF、LAGN 和 mbh 之间的相关性:一种不涉及 AGN 反馈,另一种涉及适度反馈,这种反馈影响了但未完全抑制 3/4 源中的恒星形成。我们将我们的 LSF 和 LAGN 与低红移样本进行比较,并展示了 LSF 与 mbh 之间的一种新相关性。我们还考察了关于宿主星系性质的几种推测性观点,包括被探测源可能位于 z=4.8 处的恒星形成质量序列(MS)之上(或许处于并合状态),而大多数未探测源位于 MS 上。

关键词

引用

@article{arxiv.1308.0012,
  title  = {Star formation and black hole growth at z=4.8},
  author = {Hagai Netzer and Rivay Mor and Benny Trakhtenbrot and Ohad Shemmer and Paulina Lira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1308.0012},
  year   = {2015}
}

备注

41 pages, 4 tables, 7 figures, Accepted for publication by ApJ