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主合并-活跃性星系核连接性至宇宙午餐时代

星系天体物理 2026-04-29 v1

摘要

星系主合并是触发活跃性星系核 (AGN) 活动的潜在机制,但其作用在本地宇宙之外仍有争议。旨在阐明 z=0.5z=0.5-22 范围内合并-AGN 联系,我们利用多波段数据集和 \textit{James Webb Space Telescope} (JWST) 在 COSMOS 场的观测数据。我们构建了恒星质量限制样本,通过中红外 (MIR) 颜色、X射线检测和光谱能量分布 (SED) 拟合来识别 AGN。我们训练卷积神经网络以识别伪造的 JWST 观测中的合并现象。我们创建了非 AGN 和非合并控制样本,匹配其红移、恒星质量和星际形成率分布。我们发现,AGN 在合并星系中的出现频率高于非合并星系中,从 2.5\sim2.5 (X射线 AGN) 到 1.3\sim1.3 (MIR) 以及 1.1\sim 1.1-1.2 (SED AGN) 的超额比率。类似地,AGN 星系显示出更高的合并比例 (fmergf_{merg}) 于非 AGN 控制组。我们随后研究 fmergf_{merg} 随相对和绝对 AGN 能量的函数关系,利用 AGN 比例 (fAGNf_{AGN}) 和盘内亮度 (Ldisc_{disc}) 参数。我们发现 fmergf_{merg}-fAGNf_{AGN} 关系存在两个区间:当 fAGN<0.8f_{AGN}<0.8 时,fmergf_{merg} 基本保持平稳,但在 fAGN>0.8f_{AGN}>0.8 时,对 MIR 和 X射线 AGN 而言 fmergf_{merg} 上升,对 SED AGN 则较为平缓,其中合并似乎是主要的触发机制。此外,fmergf_{merg} 随 Ldisc_{disc} 单调增加,对所有 AGN 类型而言,在最亮的 AGN (Ldisc1046ergs1L_{disc} \gtrsim 10^{46}\,{erg\,s^{-1}}) 时 fmerg>50%f_{merg}>50\%。总体而言,我们的结果表明,主合并可在 z2z\sim2 的宇宙午餐时代触发 AGN,其作用随 AGN 亮度而明确变化,并成为最强 AGN 供给的主要机制。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.19997,
  title  = {The major merger-active galactic nucleus connection up to the cosmic noon},
  author = {A. La Marca and B. Margalef-Bentabol and L. Wang and S. C. Trager and V. Rodriguez-Gomez and G. Martin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.19997},
  year   = {2026}
}

备注

18 pages (5 pages Appendix), 22 Figures. Submitted to A&A: accepted for publication after minor revision