演化路径依赖的黑洞标度关系的证据

摘要

最近的观测发现，存在大量高红移活动星系核（AGN），其超大质量黑洞（BH）相对于本地黑洞质量-总恒星质量（MBH - M*）关系而言质量过大。高红移处的MBH测量对于探测BH及其宿主星系的增长历史至关重要，包括BH种子形成和MBH - M*关系的演化。然而，高红移AGN中的BH质量通常是根据单次测量估计的，这些测量锚定于基于反响映射的本地关系，并带有较大的系统不确定性。替代的MBH探测方法，如动力学测量，更为可靠，但目前仅在本地宇宙或通过强引力透镜系统才可能实现。最近，在z ~ 2的一个透镜化宁静态星系以及一个由六个本地星系组成的样本（被确定为可能是宇宙正午时期常见的宁静态红核星系的遗迹）中进行了动力学MBH测量。我们将z ~ 2的红核星系和遗迹BH与最近针对4 < z < 11的AGN、类星体和小红点的结果进行比较。有趣的是，z ~ 2的星系和本地遗迹星系都位于本地MBH - M*关系（针对核球）和4 < z < 7的MBH - M*关系上。我们的结果表明，针对核球的MBH - M*关系可能在高红移时就已经存在，并指出在构建BH标度关系时需要仔细考虑不同的演化路径。虽然对AGN中MBH估计的改进将增加我们对高红移BH质量的信心，但在遗迹星系和透镜化星系中探测BH为高红移关系提供了一个互补的探测途径。