矮星系中大质量黑洞的活动分数
星系天体物理
2021-10-26 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
矮星系中的大质量黑洞(MBHs)种群难以捉摸,但对理解黑洞与其宿主的共同演化以及宇宙中最先坍缩天体的形成具有根本重要性。虽然在确定矮星系中 X 射线探测到的 MBH 分数方面取得了一些进展(典型值在 到 之间),但其总体活动分数 仍基本未受约束。在此,我们基于宿主的物理性质(即其恒星质量和角动量含量)从第一性原理出发发展了一个理论模型,以预言矮星系中 MBH 的多波段活动分数。我们发现,以典型低吸积率吸积的 MBH 的多波段活动分数在 到 之间,并随宿主恒星质量增加而增大,关系为 。若矮星系以低金属丰度环境为特征,对于质量最大的宿主活动分数可达 。对于恒星质量范围 的星系,我们的预言与模拟和半解析模型得出的占据分数一致。此外,我们提供了一个拟合公式,用于从观测推导的数据预言在矮星系中发现活动 MBH 的概率。该模型将有助于指导未来在矮星系中寻找 MBH 的观测工作。特别是詹姆斯·韦伯空间望远镜将在探测矮星系中的 MBH 方面发挥关键作用,可能揭示比当前 X 射线巡天大约 3 倍的活动分数。
引用
@article{arxiv.2107.09069,
title = {The Active Fraction of Massive Black Holes in Dwarf Galaxies},
author = {Fabio Pacucci and Mar Mezcua and John A. Regan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09069},
year = {2021}
}
备注
Accepted for publication in The Astrophysical Journal. This is the final version of the manuscript. 16 pages, 6 figures