Constraining the Lifetime of Quasars with the Present-Day Mass Function of Supermassive Black Holes
Constraining the Lifetime of Quasars with the Present-Day Mass Function of Supermassive Black Holes
复制标题
用当今超大质量黑洞的质量函数限制类星体的寿命
DOI：
10.1086/341546
复制
发表时间：
2002
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
T. Hosokawa
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Hosokawa
利用类星体 (QSO) 形成的理论模型，我们可以重现高红移 (z ≥ 2.2) 下的光学 QSO 光度函数 (LF)。两种不同的模型都可以成功地再现 LF，尽管每个模型的 QSO 寿命、tQ 以及黑洞质量与主晕质量之间的关系都不同；一个模型中 tQ ~ 106 年，另一种模型中 tQ ≥ 107 年。在这里，我们提出了一种打破这种退化的方法。我们计算了 z = 2.5 处超大质量黑洞 (SMBH) 的质量函数，并将结果与 Salucci 等人当前获得的质量函数进行了比较。 （1999）。在较短寿命模型中，z = 2.5 时的质量函数比 z = 0.0 时的质量函数高出 1 个数量级，在这种情况下应将其排除。我们得出结论，寿命至少为 tQ ≥ 107 年。接下来，我们在模型假设下检查每个模型在 z = 3.0 处存在的SMBH形成时代的差异。我们简单地讨论形成时代的差异作为另一种可能的模型判别器。
Using the theoretical models of quasar (QSO) formation, we can reproduce optical QSO luminosity functions (LFs) at high redshifts (z ≥ 2.2). Two different models can reproduce LFs successfully, though the lifetime of the QSOs, tQ, and the relation between the black hole mass and the host halo mass are different for each model; tQ ~ 106 yr in one model and tQ ≥ 107 yr in the other model. Here we propose a method to break this degeneracy. We calculate the mass function of supermassive black holes (SMBHs) at z = 2.5 and compare the results with the current mass function obtained by Salucci et al. (1999). In the shorter lifetime model, the mass function at z = 2.5 exceeds that of z = 0.0 by 1 order of magnitude, in which case it should be ruled out. We conclude that the lifetime is at least tQ ≥ 107 yr. Next, we examine the difference of the formation epoch of SMBHs existing at z = 3.0 for each model, under the model assumptions. We simply discuss the difference of the formation epoch as another possible model discriminator.