若红移 z>9 的年轻 JWST 星系寄居着大质量黑洞会怎样？
星系天体物理
2023-03-06 v2 高能天体物理现象
摘要
JWST 正在发现具有测光红移 且消光很小的恒星形成“候选”星系。我们对这类星系中假想的大质量黑洞（MBHs）进行建模，发现其未遮挡辐射在 JWST 滤光片中的亮度低于星系星光，难以通过颜色-颜色选择以及 X 射线和射电观测被探测到。只有相对于预期星系标度关系而言质量过大的、以高爱丁顿吸积率吸积的 MBHs 才可被探测到。它们的发现将指向重 MBH 种子的存在，但需谨慎排除较轻种子的存在，因为在此类星系中仅质量过大的 MBHs 可被探测到。反之，若这些星系中不寄居质量过大的 MBHs，则要么不存在重种子，要么它们很稀少。若沿恒星形成率-质量序列增长，最质量大/最高红移的候选星系在 z~6 时恒星质量可超过 5e10 Msun，并可在 z~6 前将 MBH 从 ~1e5 Msun 哺育增长至 >3e7 Msun，从而成为部分 z>6 类星体的寄主。log(M_{gal}/Msun)~8 的候选星系无法快速生长其假想种子，除非种子 >1e6 Msun。JWST 候选星系的数密度远超最高红移类星体寄主的数密度，这使得在这些星系中大约每 1000 个才对应约 1 个明亮的 z~6-7 类星体。
引用
@article{arxiv.2212.04710,
title = {What if young z>9 JWST galaxies hosted massive black holes?},
author = {Marta Volonteri and Melanie Habouzit and Monica Colpi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.04710},
year = {2023}
}
备注
Published in MNRAS