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高红移 AGNs 中 X 射线弱化与变率性——来自超欧达鲁恩吸积的证据

高能天体物理现象 2025-05-15 v2 星系天体物理

摘要

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 的观测使得我们能够探索宇宙早期具有宽线发射的活跃星系核 (AGNs)。尽管这些目标在 restframe 光学波段中清晰显示出 AGN 特征的辐射和形态特征,但补充性证据——如 X 射线辐射和 UV/光学变率性——仍然很少被检测到。X 射线的弱化和变率性在这些宽线发射物中挑战了传统的 AGN 范式,表明中心黑洞 (BHs) 附近的吸积过程或环境与低红移对象不同。在本工作中,我们研究被高密度冠层包裹的超欧达鲁恩吸积盘的辐射谱。辐射驱动的外流将质量输送到极端,导致通过有效逆康普顿化形成 moderately 准双峰、温暖的冠层。这种机制导致 X 射线谱较软,X 射线的全辐射校正因子较典型 AGNs 更大,而这与 JWST AGNs 和低红移超欧达鲁恩吸积 AGNs 的观测结果一致。在此情景下,由于光子在超欧达鲁恩吸积盘中被捕获,UV/光学变率性被抑制,而 X 射线辐射仍较弱但显示出显著的相对变率性。这些特征在由较低质量的 BHs(1078 M\lesssim 10^{7-8}~M_\odot)驱动的高红移 AGNs 中尤为明显,这些 BHs 遵循的快速质量吸积轨迹与本地宇宙中 BH-恒星质量相关性相反。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.03653,
  title  = {Weakness of X-rays and Variability in High-redshift AGNs with Super-Eddington Accretion},
  author = {Kohei Inayoshi and Shigeo S. Kimura and Hirofumi Noda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03653},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 6 figures, accepted for publication in PASJ