观测告诉我们关于最高红移超大质量黑洞的什么？
星系天体物理
2021-02-02 v2 高能天体物理现象
摘要
我回顾了基于最新 z>=5 类星体观测所确定的最早成长中超大质量黑洞（SMBHs）若干关键属性的当前认识。这包括它们的吸积率和成长历史、寄主星系，以及在大爆炸后不到十亿年促成其出现的大尺度环境。可用的多波段数据显示，这些 SMBHs 与爱丁顿极限、辐射高效吸积一致，且自极早时期以来几乎连续进行。对寄主星系星际介质（ISM）的 ALMA 观测揭示了富气体、发育良好的星系，其恒星形成率（SFRs）范围广泛，可能超过 ~1000 M_sol/yr。此外，ALMA 发现了高比例的伴生相互作用星系，投影间距 <100 kpc。这支持以下观点：第一代高质量、明亮 SMBHs 形成于过密环境中，并且主并合可能是 SMBH 和寄主星系快速成长的重要驱动因素。当前 X 射线巡天无法触及这些稀有 z>5 大质量类星体更低质量、据信更常见的对应体，而它们应能阐明 BH 形成和成长的最早阶段。此类低质量核 BH 将是下一代设备（如即将到来的 Athena 任务和未来的 Lynx 任务概念）最深巡天的首要目标。
引用
@article{arxiv.2002.00972,
title = {What do observations tell us about the highest-redshift supermassive black holes?},
author = {Benny Trakhtenbrot},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.00972},
year = {2021}
}
备注
13 pages of text, 6 figures. Invited review talk at IAU Symposium 356, "Nuclear Activity in Galaxies across Cosmic Time", Oct 2019