Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > astro-ph > arXiv:2407.15915

帮助 | 高级搜索

天体物理学 > 高能天体物理现象

arXiv:2407.15915 (astro-ph)
[提交于 2024年7月22日 (v1) ,最后修订 2024年10月9日 (此版本, v2)]

标题: 缓慢旋转黑洞的弱超爱丁顿吸积解释了小红点的X射线弱性

标题: Mildly Super-Eddington Accretion Onto Slowly-Spinning Black Holes Explains the X-Ray Weakness of the Little Red Dots

Authors:Fabio Pacucci, Ramesh Narayan
摘要: JWST揭示了一个在$z>4$处的低光度AGN群体,在紧凑、红色的宿主中(称为“小红点”或LRDs),这些在X射线中大多未被检测到。 我们使用GRRMHD模拟研究了这一现象,模拟的是超爱丁顿吸积到质量为$M_\bullet=10^7 \,\rm M_\odot$的超大质量黑洞(SMBH)在$z\sim6$处的情况,代表了中位群体;我们得到的光谱能量分布(SEDs)本质上是X射线弱的。 X射线最弱的水平出现在以轻微超爱丁顿率($1.4<f_{\rm Edd}<4$)吸积的超大质量黑洞中,自转为零,并且从极点方向以$>30^\circ$的角度观测。 X射线光度计修正在观测的$2-10$keV 波段达到$\sim10^4$在$z=6$,比X射线堆叠的最高限制高$\sim5$倍。 大多数光谱能量分布在X射线中极其陡峭和软(中位数光子指数$\Gamma=3.1$,众数为$\Gamma=4.4$)。 在X射线中强烈的光谱能量分布在接近热($>10^8$K)和高度相对论性喷流时具有更硬的光谱和高能峰,而X射线弱的光谱能量分布缺乏这一特征。 在距离 SMBH 极点$10^\circ$的位置观察到它,其中束流增强了 X 射线辐射,这种概率为$\sim1.5\%$,与 LRD 的 X 射线探测率相符。 下一代观测设备如 AXIS 将能够从任何观测角度检测到 X 射线较弱的 LRDs,其红移为$z\sim6$。 尽管许多 LRD 中的 SMBH 已经估计以超爱丁顿吸积率吸积,但我们的模型通过要求它们的质量仅被高估了一个因子$\sim3$来解释其种群中的$50\%$。 总之,我们认为 LRDs 中包含缓慢旋转的 SMBH,它们以适度超爱丁顿的吸积率吸积,具有大的覆盖因子和由强风增强的宽发射线,为其 X 射线的微弱性提供了一个自洽的解释,并补充了其他模型。
摘要: JWST has revealed a population of low-luminosity AGN at $z>4$ in compact, red hosts (the "Little Red Dots", or LRDs), which are largely undetected in X-rays. We investigate this phenomenon using GRRMHD simulations of super-Eddington accretion onto a SMBH with $M_\bullet=10^7 \,\rm M_\odot$ at $z\sim6$, representing the median population; the SEDs that we obtain are intrinsically X-ray weak. The highest levels of X-ray weakness occur in SMBHs accreting at mildly super-Eddington rates ($1.4<f_{\rm Edd}<4$) with zero spin, viewed at angles $>30^\circ$ from the pole. X-ray bolometric corrections in the observed $2-10$ keV band reach $\sim10^4$ at $z=6$, $\sim5$ times higher than the highest constraint from X-ray stacking. Most SEDs are extraordinarily steep and soft in the X-rays (median photon index $\Gamma=3.1$, mode of $\Gamma=4.4$). SEDs strong in the X-rays have harder spectra with a high-energy bump when viewed near the hot ($>10^8$ K) and highly-relativistic jet, whereas X-ray weak SEDs lack this feature. Viewing a SMBH within $10^\circ$ of its pole, where beaming enhances the X-ray emission, has a $\sim1.5\%$ probability, matching the LRD X-ray detection rate. Next-generation observatories like AXIS will detect X-ray weak LRDs at $z\sim6$ from any viewing angle. Although many SMBHs in the LRDs are already estimated to accrete at super-Eddington rates, our model explains $50\%$ of their population by requiring that their masses are overestimated by a mere factor of $\sim3$. In summary, we suggest that LRDs host slowly spinning SMBHs accreting at mildly super-Eddington rates, with large covering factors and broad emission lines enhanced by strong winds, providing a self-consistent explanation for their X-ray weakness and complementing other models.
评论: 已被《天体物理学杂志》接收发表。18页,7幅图
主题: 高能天体物理现象 (astro-ph.HE) ; 宇宙学与非星系天体物理学 (astro-ph.CO); 星系的天体物理学 (astro-ph.GA)
引用方式: arXiv:2407.15915 [astro-ph.HE]
  (或者 arXiv:2407.15915v2 [astro-ph.HE] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2407.15915
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI
期刊参考: The Astrophysical Journal, 2024, Volume 976, Number 1
相关 DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad84f7
链接到相关资源的 DOI

提交历史

来自: Fabio Pacucci [查看电子邮件]
[v1] 星期一, 2024 年 7 月 22 日 18:00:00 UTC (4,318 KB)
[v2] 星期三, 2024 年 10 月 9 日 16:24:03 UTC (4,262 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
astro-ph.HE
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-07
切换浏览方式为:
astro-ph
astro-ph.CO
astro-ph.GA

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者

1 博客链接

(这是什么?)
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号