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红移 z > 2 的高光度尘埃类星体的 X 射线观测

高能天体物理现象 2020-05-13 v2 星系天体物理

摘要

我们展示了从红外巡天中选出的高光度重度尘埃红化类星体(HRQs)的新 X 射线观测。HRQs 似乎是高红移和高光度区间的主导族群,并可能与黑洞和星系共同演化模型中的过渡“吹出”阶段相关。尽管如此,它们的能段性质一直鲜为人知。我们利用具有 XMM-Newton 覆盖的 10 个天体的总样本,研究 <Lbol>=1047.5\left< L_{\rm bol} \right> = 10^{47.5} erg/s 和 <z>=2.5\left< z \right>= 2.5 处 HRQs 的高能性质。对于七个有强 X 射线探测的源,我们进行了光谱分析。结果发现其中位 X 射线光度为 <L210keV>=1045.1\left< L_{\rm 2-10\,keV} \right> = 10^{45.1} erg/s,与已知最强大的 X 射线类星体相当。气体柱密度为 NH=(1N_{\rm H}=(1-8)×10228)\times 10^{22} cm2^{-2},与观测到的尘埃消光量一致。尘埃与气体之比低于银河系,但高于本地活动星系核(AGN)中的值。HRQs 的内禀 X 射线光度相对于中红外(L6μmL_{\rm 6\mu m})和总光度(LbolL_{\rm bol})偏弱,这与其他高光度类星体样本的发现一致。例如,X 射线到总光度的修正因子范围为 κbol50\kappa_{\rm bol}\approx 50-30003000。中等吸收水平和接近爱丁顿极限的吸积率(<λEdd>=1.06\left< \lambda_{\rm Edd} \right>=1.06)与类星体吹出阶段相符。事实上,我们发现 HRQs 位于 NHN_{\rm H}-λEdd\lambda_{\rm Edd} 平面的禁戒区,因此作用于尘埃星际介质上的辐射压反馈可能正在驱动一个已持续数 10510^{5} 年的吹出阶段。更广泛的性质,包括 [OIII] 窄线区运动学,大体上支持这一解释。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00602,
  title  = {X-ray Observations of Luminous Dusty Quasars at z > 2},
  author = {G. B. Lansbury and M. Banerji and A. C. Fabian and M. J. Temple},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00602},
  year   = {2020}
}

备注

In press. Accepted for publication in MNRAS