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活动星系核吸积盘对氢再电离的贡献

星系天体物理 2022-04-20 v1 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

我们通过追踪第一代超大质量黑洞(SMBHs)的增长与电离输出来考察高红移(z>6)活动星系核(AGNs)对宇宙氢再电离的贡献。我们的计算锚定于观测到的 z~6 类星体族,并回溯驱动这些早期 AGNs 的吸积流演化谱能量分布(SEDs),考虑包括超爱丁顿吸积在内的多种增长历史。与固定形状 SED 相比,演化的薄盘可产生高出至多约 80% 的电离辐射。在多种 SMBH 增长情景下,AGNs 对再电离的贡献限于晚期(z<7),且相比恒星形成星系仍居次要。此结论无论(仍未知的)低光度 z=6 AGNs 的空间密度如何,以及对允许超爱丁顿吸积的增长情景均成立。在 SMBH 质量增长相对缓慢的情景中,即低吸积率和/或高自旋下,AGNs 对再电离的贡献可延伸至更早时期(z>8)。我们最后证明我们的框架能重现观测到的类星体邻近区尺寸,且 z=6 类星体周围的致密邻近区可由超爱丁顿吸积的晚期开启来解释。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.06960,
  title  = {The Contribution of AGN Accretion Disks to Hydrogen Reionization},
  author = {Grisha Zeltyn and Benny Trakhtenbrot},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.06960},
  year   = {2022}
}

备注

Resubmitted to ApJ, after addressing referee report