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等级宇宙中的超大质量黑洞:一个通用框架与观测检验

宇宙学与河外天体物理 2009-09-24 v3

摘要

(删节版)我们提出了一个在等级结构形成范式中超大质量黑洞(SMBHs)增长和演化的简单框架。在我们的模型中,黑洞吸积是在宿主暗物质晕之间的重大并合(质量比>~0.3)期间触发的。类星体光度的连续演化遵循一个普适的光变曲线形式:初始阶段以接近1的爱丁顿比率呈指数增长,直至达到峰值光度,随后呈幂律衰减。假设峰值光度与并合后的晕质量相关,我们将光变曲线与类星体活动的触发率进行卷积,以预测类星体光度函数(LF)。我们的模型再现了当前光学和X射线巡天所探测到的完整光度范围内,在0.5<z<4.5红移处的观测LF。我们的模型再现了类星体/活动星系核成团性的线性偏差随红移演化和光度依赖性的观测结果。由于瞬时光度与晕质量之间存在弥散,类星体/活动星系核的成团性在低到中等光度下对光度的依赖较弱;但在高光度端和高红移处,线性偏差随光度迅速上升。在我们的模型中,爱丁顿比率分布近似为对数正态分布,从高光度类星体(L_bol>~10^46 erg s^-1)到低光度活动星系核(L_bol<~ 10^45 erg s^-1),该分布变宽并移向更低的平均值,这与观测结果高度一致。

关键词

引用

@article{arxiv.0903.4492,
  title  = {Supermassive Black Holes in the Hierarchical Universe: A General Framework and Observational Tests},
  author = {Yue Shen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0903.4492},
  year   = {2009}
}

备注

Matched to the accepted version; ApJ in press