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高红移类鲕鱼的核与宿主星系性质的二分法

星系天体物理 2026-01-14 v2

摘要

高红移类鲕鱼及其宿主星系的早期生长引发了关于其宇宙演化的关键问题。我们利用 NIRCam 的角分辨率和灵敏度,调查来自多个 JWST 调查中 31 颗 4z74\lesssim z\lesssim7 红移类鲕鱼的宿主星系。采用新开发的多波段前馈建模代码(\textsc{GalfitS}),该代码融合了物理动机的先验条件,我们可靠检测并量化 30 颗对象中的宿主辐射,同时对核谱能分布进行表征。高红移类鲕鱼的宿主星系约比相同质量的星形成星系小约 0.3~dex。出现显著二分法:光源“蓝色”类鲕鱼(L51001045ergs1L_{5100}\gtrsim10^{45}\,{\rm erg\,s^{-1}})居住在盘状主导的星系中(n5n \approx 5),并表现出窄范围的紫外核斜率(中位数 βUV1.4\beta_{\rm UV} \approx -1.4),而较暗的“红色”类鲕鱼则居住在盘状主导的星系中(n1n\approx 1),并显示出更广的斜率范围(βUV2\beta_{\rm UV}\approx-2 到 4)。这两类天体在黑洞-恒星质量比方面存在显著差异,高亮度类鲕鱼显示 MBH/M=1.2%M_{\mathrm{BH}}/M_* = 1.2\%,而较低亮度源为 4.7%4.7\%,整体上位于本地 MBHMM_{\mathrm{BH}}-M_* 关系上约 0.6~dex。这种偏移可能反映了在早期气体丰富环境中快速的黑洞生长,在此之后,活跃星系核的反馈才变得有效。我们的发现表明,所观察到的二分法——无论是源于本质的光谱差异还是尘埃消光——从根本上影响了早期宇宙中超大质量黑洞及其宿主星系的共演化。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.12867,
  title  = {The Dichotomy in the Nuclear and Host Galaxy Properties of High-redshift Quasars},
  author = {Ruancun Li and Luis C. Ho and Chang-Hao Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.12867},
  year   = {2026}
}

备注

42 pages, 25 figures, accepted for publication in ApJ