JWST 在刻画难以探测的活动星系核方面的诊断潜力
星系天体物理
2021-01-13 v1
摘要
现在已清楚，由于宿主星系中恒星形成造成的遮蔽或核区辐射的污染，相当大一部分吸积黑洞无法通过常用的光学、中红外颜色、X 射线和射电选源方法被探测到。这些难以探测的活动星系核（AGNs）是活动星系核族的一个重要组成部分。它们常出现于并合星系中——那里很可能发生显著的黑洞增长——也出现于质量最小的星系或缺乏经典核球的星系中，这一群体对超大质量黑洞种子形成模型以及无并合的活动星系核供能模型给出了重要约束。在本工作中，我们展示了詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在发现并刻画这些难以探测的活动星系核方面的能力。我们提出了一种综合建模方法，其中同时由暴露于年轻星暴与活动星系核电离辐射下的气体预测谱线与出射连续谱，特别关注通过 JWST 可获得的谱线诊断，并在气体典型条件下给出 NIRSpec 与 MIRI 光谱仪对关键诊断谱线可探测性的预测。我们证明了 JWST 在发现低水平吸积活动方面的关键必要性，即便在邻近星系中，以及依电离参数和气相金属丰度不同可延伸至红移约 1–3 处。我们提出了一种依赖于红移的选源策略，可用于甄别有前景的难以探测活动星系核候选体以供后续研究。全部模拟套件已在线提供，用户可选择特定参数并获取我们模型预测的连续谱与红外谱线光度。
引用
@article{arxiv.2009.05362,
title = {The Diagnostic Potential of JWST in Characterizing Elusive AGNs},
author = {Shobita Satyapal and Lara Kamal and Jenna M. Cann and Nathan J. Secrest and Nicholas P. Abel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.05362},
year = {2021}
}
备注
ApJ, accepted with minor edits, 14 pages, 9 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1803.05980