最高红移耀变体的中心引擎
高能天体物理现象
2022-04-20 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们报告了PSO J030947.49+271757.31（以下简称PSO J0309+27）的LUCI/大双筒望远镜近红外（NIR）光谱，该源是迄今已知最高红移的耀变体（z∼6.1）。由C IV λ1549宽发射线我们发现PSO J0309+27由一个1.45^{+1.89}_{-0.85}×10^9 M_⊙的超大质量黑洞（SMBH）驱动，其热光度约为8×10^{46} erg s^{-1}，爱丁顿比为0.44^{+0.78}_{-0.35}。我们还利用伽利略国家望远镜在J和K波段获得了新的测光观测，以更好地约束该源的近红外能谱分布。借助这些观测，我们能够对吸积盘建模并得出PSO J0309+27黑洞质量的独立估计，证实了由维里技术推断的数值。在宇宙大爆炸后仅约9亿年存在如此大质量的SMBH，对最早SMBH增长的模型提出了挑战，特别是如果喷流活动星系核如当前所认为与高自旋黑洞相关联的话。事实上，在爱丁顿限制吸积情景下，并假设辐射效率为0.3（快速旋转SMBH的典型值），需要在z=30时有一个超过10^6 M_⊙的种子黑洞，才能在红移6处重现PSO J0309+27的质量。这一要求暗示要么存在超爱丁顿吸积的更早快速黑洞增长时期，要么释放的引力能只有部分用于加热吸积盘并供给黑洞。
引用
@article{arxiv.2201.08863,
title = {The central engine of the highest redshift blazar},
author = {Silvia Belladitta and Alessandro Caccianiga and Alessandro Diana and Alberto Moretti and Paola Severgnini and Marco Pedani and Letizia P. Cassarà and Cristiana Spingola and Luca Ighina and Andrea Rossi and Roberto Della Ceca},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08863},
year = {2022}
}
备注
10 pages, 5 figures, 2 tables; Accepted to publication in A&A