A Simple Condition for Sustained Super-Eddington Black Hole Growth
宇宙学中最紧迫的问题之一是,在大爆炸后的10亿年内,为高红移类星体提供动力的黑洞(BH)是如何成长为超大质量的。在这里,我们表明,持续的超爱丁顿吸积可以实现与爱丁顿分数$f_{\rm Edd}$ > 2/ $ε$的黑洞,其中$ε$是在吸积过程中产生的辐射的效率。在这种情况下,辐射携带的动量太少,无法阻止吸积流,下落的气体捕获了辐射。BH生长然后不受阻碍地进行,直到气体供应被耗尽,与以较低速率的吸积形成对比,该较低速率的吸积受到吸积过程中产生的辐射的限制。在大质量高红移类星体宿主星系中的大量气体供应可能很容易通过这种供应有限的吸积模式吸积到种子黑洞上,为这种超大质量黑洞如何在早期宇宙中组装提供了解释。这种持续的超爱丁顿增长也可以解释推断的寿命短的H II地区周围的高红移类星体,如果大部分的BH增长发生没有相关的辐射逃逸到星系际介质。这进一步意味着,一群被遮蔽的快速增长的黑洞可能很难被探测到,这也许可以解释为什么只有很少的类星体的爱丁顿分数高于几个。最后,这个简单的持续超爱丁顿增长的条件可以很容易地在宇宙学模拟中实现,可以用来评估它发生在什么环境中。
2022-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Individual Estimates of the Virial Factor in 10 Quasars: Implications on the Kinematics of the Broad Line Region
假设引力起源的Fe III $λλ$ 2039-2113红移和使用微透镜的发射这一功能的区域的大小为基础的估计,我们获得的维里因子,$f$,在10个类星体的个人测量。巴耳末线的平均值,$\langle f_{Hβ}\rangle={\bf 0.43\pm 0.20}$和$\langle f_{Hα}\rangle={\bf 0.50\pm 0.24}$,是在良好的协议与以前的研究结果,具有可比宽度的线的对象。在Mg II的情况下,也可以获得一致的结果,$f_{Mg II} \sim {\bf 0.44}$,接受发射区域尺寸的合理缩放。个体测量的累积直方图$CDF(f)$的建模指示各向同性和圆柱运动之间的比率$a\sim {\bf 0.4}-0.7$的{相对}高的值。相反,我们发现非常大的值的维里因子相关的Fe III $λλ$ 2039-2113混合物,$f_{FeIII}=14.3\pm2.4$,这可以解释,如果这一功能产生于一个扁平的近面对面的结构,类似于吸积盘。
2020-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the relation between hard X-ray photon index versus accretion rate for super-Eddington accreting quasars
研究了超爱丁顿吸积类星体和亚爱丁顿吸积类星体的硬X射线光子指数($Γ$)与吸积率的关系是否不同.我们从斯隆数字巡天数据发布14类星体目录中构造了113个亮类星体的样本,其中38个类星体作为超级爱丁顿子样本,75个类星体作为次爱丁顿子样本。我们推导出黑洞质量使用一个简单的历元维里质量公式的基础上的${\rm Hβ}$线,我们使用标准的薄盘模型推导出无量纲吸积率($\dot{\mathscr{M}}$)为我们的样本。这些类星体的X射线数据是从钱德拉和XMM-牛顿档案中收集的。我们使用单一幂律模型拟合硬X射线光谱以获得$Γ$值。我们发现超级爱丁顿子样本的$Γ$和$\dot{\mathscr{M}}$之间存在统计学显著相关性($R_{\rm S}=0.43$,$p=7.75\times{10}^{-3}$)。亚爱丁顿子样本的$Γ$相关性也很显著,但较弱($R_{\rm S}=0.30$,$p=9.98\times{10}^{-3}$)。线性回归分析显示,超级和亚爱丁顿子样本的${\rm Γ}=(0.34\pm0.11){\rm log}{\dot{\mathscr{M}}}+(1.71\pm0.17)$和${\rm Γ}=(0.09\pm0.04){\rm log}{\dot{\mathscr{M}}}+(1.93\pm0.04)$分别。两个子样本的$Γ$ - $\dot{\mathscr…
2020-05-06 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Infrared Medium-deep Survey. IV. Low Eddington Ratio of A Faint Quasar at $z\sim6$: Not Every Supermassive Black Hole is Growing Fast in the Early Universe
到目前为止,大多数在$z\sim6$发现的发光类星体都是以爱丁顿比($λ_{\rm{Edd}}\sim1$)处于最大吸积状态,这表明早期宇宙的核活动增强。然而,这可能不是超大质量黑洞(SMBH)生长的全貌,因为以前的研究还没有涉及到更有可能拥有低$λ_{\rm{Edd}}$的SMBH的微弱类星体。为了更好地了解早期宇宙中类星体的吸积活动,我们获得了一个类星体IMS J220417.92+011144.8(以下简称IMS J2204+0112)的深近红外光谱,它是$z\sim6$发现的最暗类星体之一。从近红外光谱中的红移C IV $λ1549$发射线,我们发现IMS J2204+0112拥有一个大约10亿太阳质量的SMBH和$λ_{\rm{Edd}} \sim 0.1$,但这两个量都有很大的不确定性(0.41 dex)。IMS J2204+0112在$z\sim6$的类星体中具有最低的爱丁顿比,但在$z\sim2$的类星体中具有共同的值。它的低$λ_{\rm{Edd}}$可以用两种情况来解释; SMBH从恒星质量黑洞通过短持续时间的超爱丁顿吸积事件或从大质量黑洞种子($\sim10^{5}\,M_{\odot}$)与爱丁顿有限吸积的增长。更微弱的类星体的近红外光谱需要更好地了解在$z \sim 6$的SMBH吸积活动。
2018-02-08 astro-ph.GA
BAL Outflows are common in Low Eddington Ratio AGN
本研究利用SDSS DR16数据发现,宽吸收线类星体在低爱丁顿比率下也普遍存在,且其外流特征与高爱丁顿比率源总体相似,支持辐射压驱动外流,并提示低比率下存在额外形成机制。
2025-02-25 astro-ph.GA
The Quasar Mass-Luminosity Plane I: A Sub-Eddington Limit for Quasars
我们使用斯隆数字巡天数据Release 5样本中的62185个类星体来探索黑洞质量和光度之间的关系。根据Hβ、Mg II和CIV谱线的宽度以及相邻的连续谱线的亮度,利用标准的维里质量估算标度律,估算了黑洞的质量。我们发现,在0.2 < z < 4.0的范围内,最明亮的低质量类星体处于其爱丁顿光度,但在每个红移区间内最明亮的高质量类星体都没有达到其爱丁顿光度,在0.2 < z < 0.6时,这种差距达到10个或更多。我们研究了测量不确定性或偏差的几个潜在来源,并表明它们都不能解释这种影响。我们还表明,维里质量估计的统计不确定性有一个上限~0.15德克斯,小于0.4德克斯以前报道。我们还研究了每个红移区间中质量最高的类星体,以了解更多关于即将停止发光吸积的类星体的信息。我们的结论是,类星体的质量-光度轨迹包含了一些新的难题,必须从理论上加以解释。
2010-11-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Outflow and hot dust emission in broad absorption line quasars
我们研究了2099个宽吸收线(BAL)类星体的样本,z=1.7-2.2,由斯隆数字巡天数据发布7和宽视场红外巡天。这个样本是从文献中的两个BAL类星体样本中收集的,并通过我们的新算法进行了改进。流出速度和强度与热尘指标(β_NIR)和其他类星体的物理参数,如爱丁顿比,光度和紫外连续斜率的相关性进行了探索,以找出哪些参数驱动外流。这里β_NIR是近红外连续斜率,是热尘埃排放量相对于吸积盘排放量的良好指标。我们证实了以前的研究结果,流出的性质中度或弱依赖于爱丁顿比,紫外线斜率和光度。我们首次报道了BAL类星体的外流强度和速度与β_NIR的中等和显著的相关性。这与非BAL类星体中的蓝移宽发射线的行为是一致的。统计分析和合成光谱研究都表明,外流强度和速度与β_NIR的相关性比爱丁顿比、光度和UV斜率更强。特别是,复合材料表明,整个CIV吸收曲线蓝移和加宽的β_NIR的增加,而爱丁顿比和UV斜率只影响高速和低速部分的流出,分别。我们讨论了几个潜在的过程,并建议尘埃外流的情况下,即灰尘是固有的外流,并可能有助于外流加速,是最有可能的。作者可应要求提供BAL类星体目录。
2014-03-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasar emission lines as virial luminosity estimators
类星体以非常高的速率吸积物质(称为极端人口A [xA])可能提供一类新的距离指标,涵盖从今天到大爆炸不到1 Gyr的宇宙时代。我们报告的方法,是基于“维里光度”的xA类星体的发射线宽度的测量估计的发展。该方法在概念上等价于基于早型和晚型星系的维里估计。从xA类星体的线宽的光度估计的宇宙学应用相关的主要问题是识别适当的发射线,其扩大主要是维里在很宽的范围内的光度,和评估的影响的发射区域的方向相对于视线。我们报告最近的发展,关于使用的Al III 1860中间电离线和氢巴耳末线H $β$作为“维里加宽估计。"
2019-08-23 astro-ph.GA
Super-Eddington accretion in high-redshift quasar hosts: Black-hole driven outflows, galaxy quenching, and the nature of little red dots
INAF/Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台);INFN, Sezione di Milano-Bicocca(意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部);INAF, Osservatorio Astronomico di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文台)
本研究通过高分辨率宇宙学模拟发现,超埃德顿吸积驱动的黑洞增长可导致星系淬火和小红点的形成,揭示了高红移星系生命周期中的短暂相变过程。
2025-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The sub-Eddington boundary for the quasar mass-luminosity plane: A theoretical perspective
通过对斯隆数字巡天数据第5版中的6万多个类星体进行探索,斯坦哈特和埃尔维斯发现了一个亚爱丁顿边界和一个在更高黑洞质量下依赖红移的下降,这可能是大质量黑洞生长历史的线索。我们对这期《宇宙》特刊的贡献是将黑洞吸积和喷流形成的模型应用于这些观测。为了说明的目的,我们包括大约100,000个数据点从斯隆数字巡天数据发布7次爱丁顿边界也是可见的,并提出了一个理论图片,解释这些功能。通过呼吁薄盘理论和较低的吸积效率和喷射类星体的时间演化相比,非喷射类星体在我们的“间隙范例”,我们解释了两个功能的子爱丁顿边界。首先,我们表明,下降的类星体的质量-光度平面上的大黑洞质量发生在所有的红移。但喷射类星体的比例与这种范式中的合并函数直接相关,这意味着喷射类星体的比例随着红移的减少而下降,这使我们能够解释亚爱丁顿边界的第二个特征,即在高黑洞质量下,类星体质量-光度边界的斜率与红移的依赖性,这是由于辐射效率随时间的变化。我们能够再现的质量依赖性,以及振荡行为,作为时间的函数的子爱丁顿边界的斜率。基本的物理概念包括逆行吸积只发生在更大质量的黑洞的一个子集上,这意味着我们模型中大多数旋转的黑洞都是逆行吸积体。简而言之,本文相当于一个定性的概述如何亚爱丁顿边界自然出现的差距范例。
2019-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmological evolution of massive black holes: effects of Eddington ratio distribution and quasar lifetime
在黑洞生长的自调节模型中,活动星系核(AGN)的反馈作用会排出气体并关闭吸积,因此预期AGN的光变曲线是幂律的。这也支持所观察到的幂律爱丁顿比分布的活动星系核。在高红移时,活动星系核的寿命与宇宙的年龄相当(甚至更短),这就限制了活动星系核的最小爱丁顿比,假设活动星系核的光变曲线是幂律的。在大质量黑洞的生长受质量吸积控制的假设下,通过对大质量黑洞数密度连续性方程的积分,计算了活动星系核遗迹的黑洞质量函数(BHMF).在辐射效率约为0.1和Eddington比分布的幂律指数选取适当的条件下,导出的活动星系核遗迹在z=0时的BHMF能很好地拟合星系中大质量黑洞的局域质量函数。在我们对黑洞演化的计算中,活动星系核的占空比应该小于1,这就要求类星体的生命时间尺度大于0.5千兆年。
2010-10-01 astro-ph.GA
Measuring the Virial Factor in SDSS DR5 Quasars with Redshifted H$β$ and Fe ii Broad Emission Lines
在中心超大质量黑洞引起引力红移的假设下,根据1973年$z<0.8$ SDSS DR 5类星体的H $β$和Fe ii宽发射线的红移和线宽,我们测量了确定超大质量黑洞质量的维里因子,通常用混响映射(RM)方法或相关的二次方法来估计.维里因子被认为是来自宽线区的几何效应。对于98%的类星体,测量的Fe ii维里因子大于H $β$的维里因子。维里因子对于不同的发射谱线和不同的物体是非常不同的。对于大多数类星体,H $β$的维里因子大于通常用于确定黑洞质量的平均值。H $β$的维里因子、无量纲吸积率和Fe ii/H $β$线比之间存在三种正相关关系。这三个量之间存在正的三维相关性,这种相关性表明维里因子可能受无量纲吸积率和金属丰度的控制。发现H $β$的红移与以黑洞引力半径为单位的宽线区半径的标度大小呈负相关。如果H $β$的红移主要来自于黑洞的引力,那么这种负相关是自然的。来自吸积盘的辐射压力可能是维里因子的重要贡献者。
2022-02-18 astro-ph.GA
The diversity of quasars unified by accretion and orientation
类星体正在大质量星系中心迅速吸积超大质量黑洞。它们在所有波长上显示出广泛的特性,反映了靠近中央引擎的区域物理条件的多样性。然而,这些属性不是随机的,而是形成明确的趋势。主导趋势被称为特征向量1,其中许多属性与光学铁和[OIII]发射的强度相关。本征矢量1的主要物理驱动力一直被怀疑是由黑洞质量(爱丁顿比)归一化的类星体光度,这是黑洞吸积过程的一个重要量。但一直缺少确凿的证据。在这里,我们报告的档案数据的分析表明,爱丁顿比确实驱动特征向量1。我们还发现,方向起着重要的作用,在确定所观察到的气体的运动学,这意味着一个扁平的,盘状的几何形状的快速移动的云接近的洞。我们的结果表明,类星体现象的多样性可以用两个简单的量,爱丁顿比和方向统一起来。
2014-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Super-Eddington, Lensing-Magnified Quasar at $z=5.07$ observed with JWST
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Arizona(亚利桑那大学);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);University of Michigan(密歇根大学)
JWST观测到红移z=5.07的类星体J0025-0145,其内禀埃登顿比超过4.9,表明早期宇宙中超大质量黑洞可能存在超埃登顿增长。
2025-11-26 astro-ph.GA
Rest-frame Optical Spectroscopy of $z \sim 2$ Quasars with Steep Hard X-ray Spectral Shapes: X-ray Selection of Super-Eddington Accretion and Verification
本研究通过观测9个高红移类星体的近红外光谱,检验了利用陡峭硬X射线光子指数选择超爱丁顿吸积类星体的方法,发现该方法颇具前景但需更大样本验证可靠性。
2025-10-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Dust-to-Gas Ratio and the Role of Radiation Pressure in Luminous, Obscured Quasars
在中等光度活动星系核的局部($z\lesssim0.1$)样品中,没有高爱丁顿比、被遮蔽的活动星系核(AGN),一般被解释为是由于尘埃气体上的辐射压力控制了核($\lesssim10$ pc)遮蔽的水平。然而,非常高的吸积率经常报告在遮蔽类星体在更高的光度,可能需要一个不同的反馈机制。我们编译的X射线,光学,红外,和submm选定的活动星系核在类星体光度的样本的遮蔽和爱丁顿比的约束。在局部宇宙中,中等亮度、被遮蔽的活动星系核有一系列较低的爱丁顿比($f_{\rm Edd} \sim 0.001-0.1$),而在$z\sim3$之外,最明亮的($L_{\rm bol} \gtrsim 10^{46} $ erg s $^{-1}$)红外/亚毫米亮、被遮蔽的类星体通常有很高的爱丁顿比($f_{\rm Edd} \sim 0.1-1$)。这种明显缺乏辐射压力反馈的发光遮蔽类星体很可能与AGN的时间尺度相结合,这样,由于类星体最明亮的时间尺度很短,所以可以看到更高比例的发光遮蔽类星体。采用类星体演化的情况下,扩展($\sim10^{2-3}$ pc)的遮蔽可能会与较短的时间尺度一起工作,以解释所观察到的部分模糊,发光的类星体,而辐射压力驱动的外流将慢慢清除这种材料在AGN的寿命。
2021-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Quasar Main Sequence explained by the combination of Eddington ratio, metallicity and orientation
我们解决的吸积盘平面和宽线区(BLR)的几何形状的方向的影响,作为努力的一部分,以了解类星体的光学平面中的类星体的主序列的分布。我们利用光电离代码云模型的BLR纳入严重低估的形状因子($f$)。适当处理视角方面,我们确认的依赖性的$R_{\mathrm{FeII}}$序列爱丁顿比和相关的观测趋势-作为一个功能的SED形状,云密度和成分,验证从以前的观测。具有$R_{\mathrm{FeII}}$在1 - 2范围内的源(约占所有类星体的10%,即所谓的极端星族A [xA]类星体)被解释为沿$R_{\mathrm{FeII}}$序列具有高且可能极端的爱丁顿比的源。这一结果对于利用xA源作为宇宙学的距离指标具有重要意义。具有$R_{\mathrm{FeII}} > 2$的$\mathrm{FeII}$发射体非常罕见(所有1型类星体的<1%)。我们的方法还解释了这些最高的$\mathrm{FeII}$发射器作为极端xA源的罕见性,并且随着H $β$ FWHM的增加而限制了视角范围。
2019-07-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Quasar Mass-Luminosity Plane III: Smaller Errors on Virial Mass Estimates
利用斯隆数字巡天(SDSS)DR 5样本中的62185个类星体,探讨了维里质量估算的类星体质光平面图。先前的工作表明维里和混响质量之间的偏差约为0.4 dex。类星体数量密度的下降最高爱丁顿比类星体在每个红移提供了一个上限之间的0.13和0.29德克斯维里质量估计统计不确定性。在不同的红移区间,最大可能的MgII质量不确定度平均为0.15 dex,而Hβ不确定度平均为0.21 dex,CIV不确定度平均为0.27 dex。在高爱丁顿比边界附近的任何物理扩散都将产生更严格的边界。使用Hβ和MgII质量对亚爱丁顿边界斜率的比较发现,与最近提出的修正相比,与未修正的MgII质量的一致性更好。这些明亮物体的最佳一致性是通过1.19倍的乘法校正产生的,小于先前报道的整个SDSS样本的最佳一致性的1.8倍。
2010-11-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Highly Accreting Quasars: Sample Definition and Possible Cosmological Implications
我们提出了一种方法来识别类星体辐射最接近爱丁顿极限,定义主要和次要的选择标准,在光学,紫外线和X射线光谱范围的基础上的4D特征向量1形式主义。然后,我们表明,它是可能的,以获得一个红移独立的极端爱丁顿比源的光度估计。使用这些源在三个红移间隔(以及两个模拟样本)的初步样本,我们测试了一系列的宇宙学模型。结果是一致的和谐宇宙学,但数据不足以推导出强约束。模拟样本表明,本文中提出的方法,使用专用的观察应用将允许设置严格的限制Omega_M和Omega_Lambda的显着约束。
2014-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Viewing angle observations and effects of evolution with redshift, black hole mass, and Eddington ratio in quasar based cosmology
本研究的重点是通过模拟从红外(IR)到软X射线波段的宽带类星体光谱,对单个类星体的视角进行观测测量。源是从各种出版的目录中选择的,它们的宽带准同时光谱数据点被收集并用于建模。我们从一个具有宽带测光点的1型源的COSMOS样本开始。然后,为了包含更多的数据点,我们将COSMOS与SDSS DR 14类星体目录进行了交叉匹配,最终,我们找到了90个具有从IR到软X射线宽带数据的源。宽带光谱能量分布(SED)建模是在Xspec中通过使用optxagnf和SKIRTOR模型为每个源的X射线,UV,光学和IR制度。整个样本被分为四个箱相对于红移,黑洞(BH)的质量,和爱丁顿比在每个箱中的源的数量相等。视角估计在每个bin中,其相对于红移,BH质量和爱丁顿比的演变进行检查。因此,我们在95 $\%$置信区间内未发现视角随这些参数的任何显著变化。因此,我们得出结论,在宇宙学中使用类星体来确定宇宙的膨胀率是合理的,并且不存在偏差。
2021-12-02 astro-ph.GA
Eddington Ratios of Dust-obscured Quasars at $z \lesssim 1$: Evidence Supporting Dust-obscured Quasars as Young Quasars
本研究利用基于中红外光度的热光度和黑洞质量估计方法,测量了30个z ≲ 1尘埃遮蔽类星体的爱丁顿比率,发现其显著高于无遮蔽类星体,支持尘埃遮蔽类星体是并合驱动演化中更早期的年轻类星体。
2024-08-07 astro-ph.GA
Super-Eddington Accretion in Quasars
本文综述类星体中超大质量黑洞超爱丁顿吸积的观测识别、极端光谱特征、早期黑洞增长证据及其作为宇宙学距离指示器的潜力。
2025-02-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Statistical analysis of AlIII 1860 and CIII] 1909 emission lines as virial black hole mass estimators in quasars
我们测试的有用性的中间电离线Al III 1860和CIII] 1909作为可靠的维里质量估计类星体。我们从SDSS DR 16中识别出红移范围为1.2 < z < 1.4的309个类星体样本,在AlIII 1860、SiIII 1890和CIII] 1909的相同光谱上记录了[OII] 3728。我们使用[OII]的仔细测量来设置系统类星体的红移。然后,我们将这些源分类为人口A,极端人口A(xA)和人口B,并使用多组分模型分析了1900年代的混合物,以寻找沿着类星体主序列的Al III和CIII的系统性线位移。我们没有发现Pop. B和绝大多数Pop. A中Al III谱线峰的显著位移。对于Pop. xA,观察到-250 km/s的小中值蓝移,促使Al III线轮廓分解为以静止坐标系为中心的维里化分量和流出排放的蓝移分量。对于Pop. B天体,我们证明了拟合红移甚宽分量(VBC)的经验必要性,在CIII中可以清楚地看到,并使用云模拟分析了Pop. B复合光谱的物理意义。我们发现一致的黑洞质量估计使用Al III和CIII]作为维里估计的大部分人口A。A1 III(甚至CIII)是Pop. A和B天体的一个可靠的维里黑洞质量估计器。xA源值得特别关注,因为在Al III的谱线轮廓中观察到了显著的蓝移过量,尽管没有CIV 1549中观察到的那么大。
2022-09-12 astro-ph.GA
An Optically Faint Quasar Survey at z~5 in the CFHTLS Wide Field: Estimates of the Black Hole Masses and Eddington Ratios
本文介绍了在加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产巡天宽视场的一部分中对z~5的暗类星体候选者进行光谱跟踪观测的结果。我们选择了9个光度候选者,确定了3个z~5暗类星体,1个z~4暗类星体和1个晚型星。由于两个微弱的类星体光谱都显示出Civ发射线,而没有受到强大气吸收的影响,我们估计了它们的黑洞质量(M $_{BH}$)和爱丁顿比(L/L $_{Edd}$)。推断的log M $_{BH}$分别为9.04+/-0.14和8.53+/-0.20。此外,推断的log(L/L $_{Edd}$)分别为-1.00+/-0.15和-0.42+/-0.22。如果我们采用L/L $_{Edd}$ =常数或$\propto$(1+z)^2,则我们的z~5暗类星体的种子黑洞质量(M $_{seed}$)在大多数情况下将大于10^5 M $_\odot$。我们还将观测结果与质量吸积模型进行了比较,其中角动量由于超新星爆炸而丢失(Kawakatu & Wada 2008)。因此,即使M $_{seed}$为~ 10^3 M $_\odot$,我们的样品中z~5暗类星体的M $_{BH}$也可以得到解释。由于z~6亮类星体和我们的z~5暗类星体的演化轨道不同,z~6亮类星体和我们的z~5类星体不是同一种群,而是不同种群,这是由于宿主星系的质量供给周期不同造成的。此外,我们还证实了即使z~6亮类星体和我们的z~5暗…
2017-08-01 astro-ph.GA
Searching for Super-Eddington Quasars using a Photon Trapping Accretion Disc Model
在超大质量黑洞(SMBH)形成和演化的背景下,以超过爱丁顿极限的速率吸积到黑洞上的问题已经讨论了很长时间,这为大质量类星体在高红移(z $\gtrsim$ 7)的存在提供了一个可能的解释,同时也对SMBH在以后的时代的增长产生了影响。然而,目前还不清楚这种“超级爱丁顿”吸积是否发生在SMBH,它是多么普遍,或者是否每个SMBH可能会遇到它。在这项工作中,我们调查的观测结果的一个简单的模型的超级爱丁顿吸积流-一个光学厚,几何薄吸积盘(AD)的最内部的部分经历严重的光子捕获,其随着增大的吸积速率而增强。由此产生的光谱能量分布(SED)显示出显著缺乏静止帧UV,甚至光学光子。使用网格的模型SED跨越参数空间(包括SMBH质量和吸积率)的范围很广,我们发现,大型光学类星体的调查(如SDSS)可能会错过这些发光系统的大部分。然后,我们提出了一组跨光学和红外颜色空间的颜色选择标准,旨在在两个宽场调查中选择超级爱丁顿SED(例如,使用SDSS、2 MASS和WISE)以及深和窄场勘测(例如,COSMOS)。建议的选择标准是必要的第一步,在建立对流影响的超爱丁顿吸积到SMBHs在早期宇宙时代的相关性。
2020-01-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Extreme quasars as distance indicators in cosmology
以非常高的速率吸积物质的类星体(被称为极端人口A [xA]类星体,可能与超级爱丁顿吸积大质量黑洞有关)可能提供一类新的距离指标,涵盖从今天到大爆炸不到1 Gyr的宇宙时代。在更基本的层面上,xA类星体在活动星系核物理学和宿主星系演化的研究中具有特殊的意义。然而,它们的观测特性在很大程度上是未知的。xA类星体可以在大范围的红移范围内从主要的光学测量中识别出相对大量的类星体,这要归功于从类星体主序列的系统变化中定义的选择标准。已经有可能建立一个大约250个低和中等红移类星体的样本,更大的样本可以很容易地从斯隆数字巡天的最新数据中选择。一个大的样本可以澄清xA类星体的主要性质,这些类星体与一般的类星体不同,它们以极端的、定义明确的爱丁顿比辐射,散射很小。由于xA类星体的爱丁顿比散射小,我们提出了一种方法来获得主要的宇宙学参数的基础上红移无关的“维里光度”估计从测量的发射线宽,大致相当于光度估计的基础上,在早期和晚期类型的星系的线宽。宇宙学应用的xA类星体的光度估计从线宽的一个主要问题是确定适当的发射线,其扩大主要是维里在很宽的范围内的红移和光度。我们报告使用Al III 1860中间电离线和氢巴耳末线H-β维里加宽估计的初步发展,我们简要讨论了基于xA类星体的方法的前景。
2020-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
High Star Formation Rates of Low Eddington Ratio Quasars at $z\gtrsim6$
最近的模拟研究表明,超大质量黑洞(SMBH)在早期宇宙中的增长可能先于其宿主星系内的长期激烈的恒星形成,而不是类星体出现在模糊的尘埃恒星形成阶段之后。如果是这样的话,那么在恒星形成速率(SFR)为$>100~M_{\odot}$ yr $^{-1}$的活跃恒星形成宿主中就会发现具有低爱丁顿比($λ_{\rm Edd}$)的高红移类星体。我们提出了亚毫米观测IMS J2204+0112,一个暗淡的类星体的热光度的$L_{\rm bol}=4.2\times10^{12}~L_{\odot}$和低$λ_{\rm Edd}$只有0.1的$z\sim6$,进行了与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)。从它的亚毫米通量,我们测量的静止帧远红外(FIR)光度的$L_{\rm FIR}=(3$ - $4)\times10^{12}~L_{\odot}$。有趣的是,衍生的宿主星系的SFR是$\sim500$ -- $700~M_{\odot}$ yr $^{-1}$,比具有高$λ_{\rm Edd}$的$L_{\rm bol}$匹配的$z\gtrsim6$类星体高一个数量级。文献中也发现了五个$z\gtrsim6$低$λ_{\rm Edd}$类星体($λ_{\rm Edd}<0.2$)的类似FIR超调现象.我们表明,整体的SFR,$M_{\rm BH}$,和$λ_{\rm Edd}$分布的这些…
2019-05-29 astro-ph.GA
The X-ray photon index Eddington ratio relation in radio-quiet quasars from XMM-Newton and SDSS
LUX, CNRS UMR 8262(卢浮宫宇宙学与天体物理联合实验室,法国国家科学研究中心第8262号联合研究单位);Observatoire de Paris(巴黎天文台);National Research Institute of Astronomy and Geophysics(国家天文地球物理研究所);Science Faculty, Helwan University(开罗赫尔万大学理学院);Science Faculty, Fayoum University(法尤姆大学理学院)
通过对642个类星体的X射线光谱分析,发现射电宁静类星体的光子指数与爱丁顿比率呈显著正相关,支持盘-冕耦合模型。
2026-06-12 astro-ph.GA
LBT IR observations of candidate super-Eddington quasars
本文利用LBT的LUCI光谱仪观测红移2-3的六个高吸积类星体,通过Hβ等线测量吸积参数,并用CIV线估算外流动力学参数,发现外流气体的高金属丰度与高能量可能引发宿主星系的化学反馈。
2025-04-25 astro-ph.GA
Covering factors of the dusty obscurers in radio-loud and radio-quiet quasars
我们比较了射电噪和射电静类星体中环核尘埃遮蔽物的覆盖因子。射电强的类星体是由一个FR II类星体的样本所代表,该样本是通过将van Velzen等人选择的FR II射电源目录与SDSS DR 7类星体目录进行交叉匹配而获得的。从红移、黑洞质量和爱丁顿比等方面比较了FR II类星体和与之匹配的射电宁静类星体的覆盖因子。我们发现,覆盖因子,代理的红外辐射热光度比,平均略小于FR II类星体比射电宁静类星体,然而,这种差异是统计上显着的最高爱丁顿比。对于这两个样本,没有统计学意义的依赖性的一个中位数覆盖因子的爱丁顿比,黑洞质量,也没有红移可以声称。
2016-08-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Subaru High-z Exploration of Low-Luminosity Quasars (SHELLQs). VI. Black Hole Mass Measurements of Six Quasars at 6.1<z<6.7
我们利用VLT/X-Shooter和Gemini-N/GNIRS对6个类星体在6.1<z<6.7处的深近红外光谱进行了测量。我们的物体最初是通过超超级凸轮(HSC)斯巴鲁战略计划(HSC-SSP)的宽视场光学调查发现的,在z>5.8的类星体中具有最低的光度(-25.5< M1450<-23.1等),具有测量的黑洞质量。从基于MgII 2798的单历元质量测量中,我们发现黑洞的质量范围很宽,从M_BH=10^7.6到10^9.3 Msun。爱丁顿比L_bol/L_Edd在0.16到1.1之间,但大多数HSC类星体都是由M_BH=10^9 Msun的超大质量黑洞(SMBH)以亚爱丁顿速率吸积而成的。HSC类星体的爱丁顿比分布倾向于比Willott等人(2010 a)更低的吸积率,Willott等人测量了同样微弱的z=6类星体的黑洞质量。这表明,全球爱丁顿比率的分布比以前认为的要广。在z=6时,M_BH=10^9 Msun SMBH的存在不能用恒星残余种子黑洞的亚爱丁顿吸积常数来解释。因此,我们可能正在目睹宇宙最初10亿年中最大质量黑洞的第一次积累,其吸积活动正在从活跃的增长转变为静止阶段。对z>6低光度类星体的更大完整样本的测量,以及未来设施的更深入观测,将使我们能够更好地了解再电离时期早期SMBH的增长。
2019-07-12 astro-ph.GA
Modelling the spectral energy distribution of super-Eddington quasars
我们发展了一个宽带谱模型agnsli}来描述超爱丁顿黑洞吸积盘谱。这是基于薄圆盘发射率,其中径向平流使表面光度保持在局部爱丁顿极限,导致L(r)~ r^{-2}而不是Novikov-Thorne(标准,次爱丁顿)圆盘发射率预期的r^{-3}。风损失也很重要,但预计这些损失会产生类似的辐射发射率。我们假设流动是径向分层的,具有外部标准盘、内部热Comptonising区域和中间暖Comptonising区域以产生软X射线过量。这使模型具有足够的灵活性来拟合观测数据,但需要额外的能量守恒要求来给出物理约束。我们用它来拟合最极端的活动星系核之一窄线Seyfert 1 RX J0439.6-5311的宽带光谱。窄线Seyfert 1 RX J0439.6-5311的黑洞质量是由H_β线宽导出的10^6太阳质量的(6~9)倍。这不能与标准的圆盘发射率在这个质量,因为即使零自旋模型过度生产所观察到的光度。相反,我们证明了薄盘模型能很好地再现谱,给出了约(5~10)倍爱丁顿极限的质量吸积率。由于平流降低了效率,因此对黑洞的自旋没有约束。这种极端的吸积率应该是第一类类星体的特征,我们通过拟合最近发现的超级爱丁顿类星体PSO J 006 +39的光谱来证明这一点,z=6.6。
2019-08-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
JWST Spectroscopic View of a Rapidly Growing Dust-obscured Quasar at $z \sim 4$: Effect of Dust Extinction Correction on Black Hole Mass and Eddington Ratio Estimation
针对z≈4的尘埃遮蔽类星体LID-568,利用JWST光谱及无消光估计器,修正其黑洞质量与爱丁顿比,发现并非超爱丁顿吸积,强调尘埃消光校正在黑洞增长分析中的重要性。
2025-03-11 astro-ph.GA
TRINITY III: Quasar Luminosity Functions Decomposed by Halo, Galaxy, and Black Hole Masses and Eddington Ratios from z=0-10
该研究利用经验模型 TRINITY 自洽推断晕—星系—SMBH 联系,给出 z=0–10 按质量与爱丁顿比分解的类星体光度函数演化及能量输出比。
2024-03-02 astro-ph.GA
Dissecting the quasar main sequence: insight from host galaxy properties
宽线类星体的不同属性似乎遵循一个明确的主序列沿光学FeII强度增加。有人认为,这一序列主要是由黑洞(BH)吸积的爱丁顿比(L/L_Edd)驱动。Shen和Ho用类星体聚类分析证明,当类星体光度固定时,BH的平均质量随着Fe Ⅱ强度的增加而减小,与这一建议一致。在这里,我们进行了一个独立的测试,通过测量恒星速度色散σ *(因此BH质量通过M-σ * 关系)从分解的主机光谱在低红移斯隆数字巡天类星体。我们发现,在固定的类星体光度,西格玛 * 系统地减少与铁II强度的增加,确认爱丁顿比增加与铁II强度。我们还发现,在固定的光度和Fe II强度,有一个很小的依赖性σ * 上的广泛的H β FWHM。这些新的结果加强了Shen和Ho提出的框架,即爱丁顿比和方向决定了宽线类星体性质的大部分多样性。
2015-03-28 astro-ph.GA
Demographics of z ~ 6 Quasars in the Black Hole Mass-Luminosity Plane
利用100多个5.7 < z < 6.5的类星体样本研究了黑洞质光平面中z ~ 6宽线类星体的人口统计学。这些类星体有很好的量化选择功能,其中近三分之一也有维里BH质量估计近红外光谱。我们使用前向模型的参数化的BH质量和爱丁顿比的内在分布,并考虑到样品的流量限制和测量的不确定性的BH质量和光度。我们发现由于测量的不确定性和样品通量限制的数量的内在和观察到的分布之间的显着差异。也有边缘证据表明,维里BH质量容易受到正的光度依赖性偏差的影响(当光度高于平均值时,BH质量被高估),并且平均爱丁顿比随着BH质量的增加而增加。我们的模型对z ~ 6黑洞的质量函数提供了可靠的约束,在M_BH > 10^8.5 M_Sun时,丰度的中值1-sigma不确定度为~0.5 dex。M_BH > 10^8.5 M_Sun类星体的内禀爱丁顿比分布可用依赖于质量的Schechter模型近似,在log(L_bol/L_Edd})~-0.9附近有一个宽峰.我们还发现,在4.5 < z < 6时,质量较大的黑洞的数密度随着红移的增加而下降得更快,这与以前报道的2.5 < z < 4.5时的趋势相反。
2022-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The intermediate-ionization lines as virial broadening estimators for Population A quasars
在类星体UV静止坐标系中寻找一个适用于高红移黑洞质量计算的维里展宽估计量已成为一个重要的问题。我们比较了HI Balmer H-β谱线宽度与两条中间电离线的宽度:Aliii 1860双峰和Ciii] 1909线,在很宽的红移和亮度范围内(0 < z < 3.5; 43 <IogL < 48.5 [erg a/]),属于类星体种群的48个源,其特征是爱丁顿比(种群A)的中到高值。目前的分析表明,Aliii 1860和H-β的线宽高度相关,并且可以被认为对大多数光度超过5个数量级的星族A类星体是等效的;对于Ciii] 1909,乘以常数校正因子xi ~ 1.25足以使Ciii]的FWHM与H-β a的FWHM一致。低电离和中等电离线之间的统计一致性表明,它们主要来自宽线区域的相同维里化部分。然而,在我们的样本的一小部分中发现了相对于类星体静止框架的适度振幅(几百公里/秒)的蓝移和相对于H-β的过量(~ 1.1)Aliii加宽。利用Aliiii和Ciii]谱线宽度估算高红移类星体M_BH的标度律具有~ 0.3dex的均方根散射。Aliii标度律的形式为log M_BH ~ 0.58 log L 1700,44 + 2 log FWHM + 0.49 [太阳质量]。
2022-05-14 astro-ph.GA
Virial Black Hole Mass Estimates of Quasars in the XQ-100 Legacy Survey
本文利用XQ-100的100条高红移亮类星体X-shooter光谱,基于CIV、MgII和Hβ宽发射线进行维里黑洞质量估计,并给出质量与热光度范围。
2023-09-30 astro-ph.GA
The X-shooter/ALMA Sample of Quasars in the Epoch of Reionization. II. Black Hole Masses, Eddington Ratios, and the Formation of the First Quasars
我们测量了38个明亮类星体(M $_{1450}$ < -24.4等)的黑洞质量和爱丁顿比(5.8 < z < 7.5),这些质量和爱丁顿比是由它们的宽CIV和Mg II发射线的VLT/X-shooter近红外光谱得到的。黑洞的质量(平均M $_{BH}$ ~ 4.6 x 10 $^9$ M $_{\odot}$)和吸积率(爱丁顿比在0.1和1.0之间)与亮度相近的0.3 < z < 2.3类星体的质量基本一致,但有证据表明,当z > 6时,中位爱丁顿比略有增加。结合类星体宿主星系[CII] 158 $μ$ m线的深ALMA观测和扩展Ly $α$晕的VLT/MUSE研究,本研究为第一个大质量星系和黑洞的形成和生长模型提供了基本线索。与局域标度关系相比,z > 5.7的黑洞相对于它们的宿主星系似乎质量过大,并且它们的吸积性质不随宿主星系的形态而改变。在假定由扩展的Ly $α$晕跟踪的T ~ 10 $^4$ K气体的运动学受暗物质晕的引力势支配的条件下,我们得到了类似于z ~ 0星系的黑洞质量与圆速度之间的关系.这些结果描绘了这样一幅图景:第一批超大质量黑洞位于z > 6的大质量晕中,并通过质量的快速增长和有序统一的占空比来领导星系形成的第一阶段。然而,这个占空比需要大幅下降到较低的红移,而宿主星系继续以每年数百个太阳质量的速度形成恒星,并由周围大量的冷气体维持。
2022-09-19 astro-ph.GA
Probing the disk-corona systems and broad line regions of changing-look quasars with X-ray and optical observations
“变化的外观”类星体是一类新的高度可变的活动星系核,它们在短短几年的时间内改变了它们的光谱类型。这一现象的起源是有争议的,但很可能反映了吸积流的一些变化。为了研究这些物体中的盘-日冕系统,我们测量了十个先前发现的两个或多个历元的变视类星体的光学/紫外X射线光谱指数($α_{\rm OX}$)和埃丁顿比($λ_{\rm Edd}$)。通过将这些数据与基于X射线双星行为的模拟结果进行比较,我们发现在1%爱丁顿比以下的光谱指数可能具有相似性。我们进一步研究了变貌类星体光谱类型变化前后的爱丁顿比,发现当变貌类星体的宽发射线消失/出现时,它们会越过1%的爱丁顿比边界。这与盘风模型作为宽发射线的起源是一致的。
2021-03-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Exploring Quasar Variability With ZTF at 0<z<3: A Universal Relation with Eddington Ratio
基于915个SDSS-V AQMES类星体和ZTF六年光变曲线,本文发现变率振幅与爱丁顿比存在跨红移的稳健反相关,并提出几乎无红移依赖的普适关系。
2025-05-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Mass Distribution of Quasars in Optical Time-domain Surveys
超大质量黑洞(SMBH)质量的确定是理解宿主星系形成和SMBH质量聚集历史的关键。非局域类星体的SMBH质量经常通过单历元维里黑洞质量估计器来估计,但可能存在显着偏差。在这里,我们展示了一种新的方法来推断类星体中SMBHs的质量分布,通过模拟类星体的紫外/光学变化。我们推断的黑洞质量系统地小于位力的$0.3\sim 0.6$ dex; $\sim 0.3$ dex偏移量与位力黑洞质量估计的预期偏差大致一致。在即将到来的时域天文学时代,我们的方法可以用来约束类星体质量分布的宇宙演化。
2023-03-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Torus skin outflow in a near-Eddington quasar revealed by spectropolarimetry
本文通过光谱偏振观测和运动学模型,证明近爱丁顿类星体SDSS J1652的偏振角摆动源于几何厚盘表层以1000 km/s外流,支持环核物质的厚盘几何结构。
2023-09-02 astro-ph.GA
Gemini GNIRS near-infrared spectroscopy of 50 quasars at z>~5.7
我们报告了用GNIRS近红外光谱观测z>~5.7类星体的大型Gemini计划的初步结果。我们的样本包括50个类星体,同时具有~0.85-2.5微米的光谱,覆盖了从Ly-alpha到MgII的静止帧紫外线和主要的宽发射线。我们目前的光谱测量这些类星体,并比较其较低的红移对应在z=1.5-2.3。我们发现,当类星体光度匹配时,z>~5.7类星体的静止紫外光谱与低z比较样品的静止紫外光谱没有显著差异。高z类星体具有类似的连续谱和发射线特性,在黑洞质量和光度空间中占据与比较样本相同的区域,以平均约0.3的爱丁顿比吸积。在我们的样本中没有超级爱丁顿吸积或超大质量(>10^10 Msun)黑洞的证据。我们发现一个温和的过剩的类星体与弱CIV线相对于控制样本。我们的结果,证实了早期的研究,但更好的统计数据,表明这些高z类星体已经是成熟的吸积超大质量黑洞系统的运作与相同的物理机制,在较低的红移。
2019-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rapid Black Hole Growth at the Dawn of the Universe: A Super-Eddington Quasar at z=6.6
对最近发现的$z=6.621$类星体PSO J006+39的近红外光谱进行了分析,试图探索超大质量黑洞的早期生长.该NIR(静止帧紫外,UV)光谱除了Ly PDMATHAMN线之外还显示蓝色连续斜率和丰富的金属发射线。利用Mg Ⅱ谱线宽度和静止框架光度$L_\text{3000Å}$计算了SMBH($M_\text{BH}$)的质量为$\sim 10^8 M_\odot$,使其成为高红移下质量最低的类星体之一。连续辐射的幂律斜率指数($α_λ$)为$-2.94\pm0.03$,明显比标准薄圆盘模型预测的$α_λ=-7/3$斜率更蓝。我们适合的光谱能量分布(SED)使用的模型,可以适合本地SMBHs,其中包括温暖和热Comptonisation供电的吸积流以及外部标准盘。结果表明,这种非常蓝的斜率可能是由标准吸积盘的小径向($\sim230$引力半径,$R_\text{g}$)范围产生的。所有合理的SED模型都要求源是超爱丁顿($L_\text{bol}/L_\text{Edd} \gtrsim 9$),所以这个看起来很小的圆盘可能只是一个膨胀流的内部漏斗,很明显,这个类星体中的SMBH处于快速增长阶段。我们还利用静止坐标系的紫外发射线探测了该类星体宽线区的化学丰度。通过光电离模型计算,我们发现该类星体具有超太阳的金属丰度。
2019-01-11 astro-ph.GA
Outflows in a super-Eddington quasar drive clumpy circumgalactic medium and extended H$α$ nebulae at $z \gtrsim 6$
University of Cambridge(剑桥大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);University of Nottingham(诺丁汉大学)
研究红移\(z\sim6\)超爱丁顿类星体,用放大模拟结合理论模型,发现其外流驱动团块状星系际介质并形成扩展H\(α\)星云,早期黑洞增长增强重塑了类星体的星际和星系际介质,留下可观测特征。
2026-10-30 astro-ph.GA
SHELLQs. Black Hole Mass and Eddington Ratio Distributions of Intermediate-Luminosity Quasars at 6<z<7
Waseda University(早稻田大学);University of Tokyo(东京大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Ehime University(爱媛大学);Wuhan University(武汉大学);Princeton University(普林斯顿大学);National Institutes of Natural Sciences(国立自然科学研究所);Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学);Kagoshima University(鹿儿岛大学);Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(日本宇宙航空研究开发机构);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);University of Toronto(多伦多大学);Dunlap Institute for Astronomy and Astrophysics(邓普天文学与天体物理学研究所);National Tsing Hua University(国立清华大学);Peking University(北京大学);Max Planck Institute for Astronomy(马克斯·普朗克天文学研究所);University of Toyama(富山大学)
本研究利用 JWST/NIRSpec 和 Subaru/MOIRCS 光谱,测量了 21 个中等光度高红移类星体的黑洞质量与爱丁顿比率,发现其吸积速率较快但不及最亮类星体,支持反层次增长模型。
2026-09-10 astro-ph.GA
Black hole mass estimates in quasars - A comparative analysis of high- and low-ionization lines
高电离和低电离发射线之间的线间比较产生了大量关于类星体宽线区(BLR)结构和动力学的信息,包括可能是最早的明确证据,支持射电安静类星体中的盘+风结构。我们对28个汉堡-ESO高光度类星体和48个低z、低光度源的CIV 1549和Hbeta线剖面进行了分析,以测试高电离线CIV 1549宽度是否与Hbeta相关,并用作维里加宽估计。我们分析了中等到高信噪比,中等分辨率的光学和近红外光谱,涵盖了红移的CIV和H $β$在一个广泛的范围内的光度log L ~ 44 - 48.5 [erg/s]和红移(0 - 3),根据类星体的主序列的方法。目前的分析表明,CIV 1549的线宽并没有立即提供相当于H $β$的维里加宽估计。同时,即使在最高光度下,BLR的维里化部分似乎也被保留下来。我们建议对爱丁顿比的FWHM(CIV)进行校正(使用CIV蓝移作为代理)和光度效果,可以应用于超过四个dex的光度。根据CIV 1549谱线宽度估算高L黑洞质量时应十分小心。然而,一旦使用校正的FWHM(CIV)值,基于CIV的标度律可以产生相对于基于H $β$的MBH值的无偏MBH值,样本标准偏差约为0.3 dex。
2019-05-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sustained super-Eddington accretion in high-redshift quasars
本研究利用高分辨率宇宙学放大模拟与半解析计算,证明高红移类星体中的超爱丁顿吸积可维持数千万年,使黑洞快速增长达三个数量级,并以适中自旋降低反馈效率。
2024-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Driving the Growth of the Earliest Supermassive Black Holes with Major Mergers of Host Galaxies
超大质量黑洞(SMBH)的形成机制,特别是在红移$z> 6$观测到的发光类星体$\sim 10^9\,{\rm M}_{\odot}$ SMBH的形成机制,仍然是一个开放的基本问题。在宇宙年龄不到10亿年的早期,如此大质量的黑洞的存在意味着它们要么是通过超爱丁顿吸积,要么是通过在爱丁顿极限附近几乎不间断的气体吸积而增长的;后者,乍一看,与较低红移的经验趋势不一致,在那里,与快速黑洞增长相关的类星体事件是罕见和短暂的。在这项工作中,我检查是否以及在何种程度上的增长的$z> 6$类星体SMBHs可以解释在标准的类星体的范例,其中主要合并的主机星系触发事件的快速气体吸积低于或接近爱丁顿限制。使用一套Monte Carlo合并树模拟的组装历史的可能的主机的PDMATHAMN类星体,我调查(i)他们的增长和主要的合并率出$z\sim 40$,和(ii)多久的喂养情节引起的主机合并必须持续,以解释所观察到的$z> 6$类星体人口没有超爱丁顿吸积。晕主合并率大致与$\propto (1+z)^{5/2}$成比例,类星体宿主通常在$15> z > 6$($\approx 650\,{\rm Myr}$)之间经历$> 10$主合并,而在$3>z > 0$($\approx 11 \,{\rm Gyr}$)的典型大质量星系则经历$\sim 1$。一个可行的亚爱丁顿SMBH增长模型的例子是一个主机合并触…
2014-06-11 astro-ph.GA
Quasars: from the Physics of Line Formation to Cosmology
以非常高的速率吸积物质的类星体(称为极端人口A [xA]或超级爱丁顿吸积大质量黑洞)提供了一类新的距离指标,涵盖了从现在的宇宙到大爆炸不到1 Gyr的宇宙时代。非常高的吸积率使得xA类星体中的大质量黑洞以稳定的极端光质比辐射成为可能。这反过来又转化为类星体低电离线发射区中轻度电离气体的稳定物理和动力学条件。在这篇文章中,我们分析了极端星族A类星体的主要光学和紫外光谱特性,这些特性使它们在低z(z <1)和中等z(2 <z <2.6)的大型光谱调查中很容易被识别,以及导出形成它们发射线的物理条件。最后,分析支持的可能性,确定一个维里加宽估计从低电离线宽,和红移无关的光度估计的维里加宽的基础上,一个已知的亮度质量比的概念有效性。
2019-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Narrow-line Seyfert 1 galaxies in the context of the Quasar Main Sequence
窄线塞弗特1星系是根据它们的线宽来定义的,它们通常被认为是高爱丁顿比源。但在类星体主序中,高爱丁顿率源是那些具有弱[O III]线和强Fe II线的源。这两个群体之间有重叠,但并不完全相同。因此,这两个选择标准给出了一个不同的观点,哪些对象实际上是高爱丁顿比源。我们讨论了这个问题的背景下,宽频带的光谱能量密度,发射线形状建模,Fe II伪连续强度,和水平的X射线的变化。我们还讨论了视角的问题和洞察力可以从分光偏振观测。我们的结论是,有没有一个单一的驱动器背后的类星体的主要序列,和爱丁顿比的源不能确定从光学平面上的源位置单独。另一方面,一个预期范围的活动星系核参数结合一个简单的模型的Fe II生产代表以及所观察到的覆盖面图案的平面,没有太大的影响需要从分散由于视角。
2018-06-18 astro-ph.GA
A VLBA-resolved Jet Associated with Super-Eddington Accretion in a Radio-loud Quasar at $z=3.4$
Waseda University(早稻田大学);New York University Abu Dhabi(阿布扎比纽约大学);Nagoya City University(名古屋市立大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Tohoku University(东北大学)
研究通过VLBA观测揭示了z=3.4处超艾丁顿吸积的射电明亮类星体喷流结构,发现其喷流长度达745 pc,为目前最远的射电明亮类星体之一,具有重要的AGN反馈研究意义。
2026-06-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole mass and Eddington ratio distributions of less-luminous quasars at $z\sim4$ in the Subaru Hyper Suprime-Cam Wide field
利用HSC-SSP和SDSS样本,我们测量了z~4宽线AGN的黑洞质量函数与爱丁顿比率分布,发现大质量黑洞峰值红移更高、爱丁顿比率随质量下降,且活跃比例随质量上升,BHMF形状在z=4-6间不变。
2023-11-15 astro-ph.GA