高红移处大质量黑洞超临界吸积的证据
星系天体物理
2015-05-27 v2 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
短暂间歇性的超临界（超爱丁ington）增长阶段，加上通过正反馈实现的恒星形成，可能解释了大质量黑洞（MBH）的早期增长及其与宿主球状体的共同演化。我们估计了这些事件的潜在增长率和占空比，既假设了细吸积盘解，也采用了最近数值模拟的结果。加入吸积盘的气体的角动量决定了吸积事件的持续时间，以及 MBH 最终能达到的质量。后者与气体速度弥散相关，在具有低角动量气体的星系中，MBH 可以达到更高的质量。当宿主星系能够维持 1-100 msunyr 的内流速率时，气体的补充和循环导致了一系列短暂（约 1e4-1e7 年）、严重遮蔽的吸积事件，这些事件将增长率相对于爱丁顿极限情形提高了几个数量级。我们的模型预测，MBH 吸积率与恒星形成率的比率为 1e2 或更高，这在早期历元导致 MBH 与恒星质量的比率高于约 1e-3 的“典型”值，这与目前的观测相符。我们的模型做出了具体预测，即长寿命的超临界吸积仅发生在拥有丰富低角动量气体的星系中，且在这种情况下，在固定的速度弥散下 MBH 质量更大。
引用
@article{arxiv.1401.3513,
title = {The case for super-critical accretion onto massive black holes at high redshift},
author = {Marta Volonteri and Joseph Silk and Guillaume Dubus},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.3513},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in ApJ