SDSS类星体的质量-金属丰度关系
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v1
摘要
活动星系核（AGN）的一个显著特征是光度与金属丰度之间存在明确的相关性（L_AGN-Z_AGN关系）。这种相关性的起源尚不清楚。它可能源于黑洞质量（M_BH）与金属丰度之间的关系，或者源于吸积率（L/L_Edd）与金属丰度之间的关系。为了探究L_AGN-Z_AGN关系的起源，我们使用了斯隆数字巡天（SDSS）中2383个红移在2.3 < z < 3.0范围内的类星体的光学光谱。利用这个数据集，我们构建了33个子样本（按M_BH和L/L_Edd区间划分）的复合光谱。从这些复合光谱中，我们测量了对宽线区（BLR）金属丰度敏感的发射线流量比；具体包括NV/CIV、NV/HeII、(SiIV+OIV])/CIV和AlIII/CIV。我们发现，根据所有四个对金属丰度敏感的发射线流量比推断，M_BH与Z_BLR之间存在显著的相关性。这一结果强烈表明，观测到的L_AGN-Z_AGN关系主要是M_BH-Z_AGN关系的结果。M_BH与Z_BLR之间的关系很可能是宿主星系中M_BH-M_bul关系以及质量-金属丰度关系共同作用的结果。我们还发现，L/L_Edd与涉及NV的发射线流量比（更具体地说，NV/CIV和NV/HeII）相关，而与另外两个对金属丰度敏感的发射线流量比，即(SiIV+OIV])/CIV和AlIII/CIV，不相关。这些相关性表明，涉及NV的发射线流量比同时依赖于金属丰度和氮的相对丰度。我们认为，L/L_Edd与那些涉及氮的线比之间的关系，是由于黑洞吸积率相对于核区恒星形成的开始存在约10^8年的延迟，而这正是氮富集所需的时间尺度。
引用
@article{arxiv.1011.5811,
title = {The mass-metallicity relation of SDSS quasars},
author = {Kenta Matsuoka and Tohru Nagao and Alessandro Marconi and Roberto Maiolino and Yoshiaki Taniguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.5811},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A, 16 pages, 6 figures