22 подписчика
27 ПОРТРЕТОВ КВАЗАРОВ
Уже менее чем через миллиард лет после Большого взрыва чёрные дыры массой в сотни миллионов и миллиарды Солнц жили совершенно разной жизнью: одни поглощали вещество быстрее классического предела Эддингтона, другие росли относительно спокойно, но при этом выбрасывали мощные потоки газа далеко в окружающую галактику.
Итак, что тут у нас на диаграмме?
Главная мысль считывается почти мгновенно: сверхмассивные чёрные дыры уже в первый миллиард лет Вселенной демонстрировали очень разные режимы питания и воздействия на окружение.
По горизонтали — масса чёрной дыры в логарифмической шкале: примерно от 10^{8.6} до 10^{9.8}M_\odot, то есть от ~400 млн до ~6 млрд солнечных масс. По вертикали — эддингтоновское отношение \lambda_{\rm Edd}=L_{\rm bol}/L_{\rm Edd}: насколько интенсивно дыра аккрецирует относительно стандартного эддингтоновского предела. Пунктир на 1 — этот предел.
И здесь видно несколько вещей.
Во-первых, большинство из 27 квазаров находится примерно в диапазоне λ ≈ 0.5–1.4. То есть эти древние гиганты в основном активно питались — многие близко к эддингтоновскому режиму.
Во-вторых, есть совершенно выдающийся J1257+6349: масса всего около 4\times10^8 M_\odot, зато \lambda_{\rm Edd}\approx2.62. Это уже суперэддингтоновская аккреция. И это существенно для проблемы ранних сверхмассивных чёрных дыр: если некоторые из них способны какое-то время расти быстрее классического эддингтоновского режима, получить сотни миллионов или миллиарды солнечных масс менее чем за миллиард лет становится значительно проще.
Но, пожалуй, самое интересное на картинке — правый нижний угол. Самые массивные дыры вовсе не обязательно интенсивнее всего питаются. Например, J1141+7119 имеет массу порядка нескольких миллиардов M_\odot, но \lambda_{\rm Edd}\sim0.1. При этом оранжевая обводка и голубой квадрат показывают, что у него одновременно обнаружены мощный отток и протяжённое излучение газа.
Получается наглядный парадокс:
чёрная дыра сейчас питается сравнительно слабо — но при этом очень заметно воздействует на свою галактику.
Это хороший пример того, почему нельзя просто сказать «большая аккреция = сильная обратная связь». Наблюдаемый газ может хранить след более активной предыдущей фазы, а оттоки и воздействие AGN имеют собственные пространственные и временные масштабы.
Ещё одна вещь хорошо видна: явной зависимости λEdd от массы здесь нет. При M_{\rm BH}\sim10^9M_\odot встречаются объекты примерно от 0.5 до 1.7 по λ, а самые тяжёлые объекты выборки находятся скорее в нижней части диаграммы. Но по 27 специально отобранным ярким квазарам я бы не превращал это в утверждение о всей популяции — здесь важны selection effects.
На основании чего построена эта диаграмм? Заинтересовался? - Вижу, что да!
Отлично! Вот тебе ссылка - продолжай читать! www.nebulacast.com/...tml
2 минуты
Вчера