大爆炸后570万年发现一个正在吞噬物质的超大质量黑洞：确定6红移以上类星体的前身
摘要：用JWST发现CEERS\_1019中的一个高红移(z=8.679)正在吸积物质的超大质量黑洞。我们使用JWST/NIRSpec光谱学、MIRI和NIRCam成像，以及NIRCam/WFSS无缝光谱学对该源进行了观测。NIRSpec光谱揭示出许多发射线，强烈的[O III]发射线证实了基于地面的Ly$alpha$红移。我们在H$eta$发射线中检测到一个显著的宽(全宽半高FWHM大约1200 km/s)的成分，我们认为它起源于活动星系核(AGN)的宽线区域，因为禁闭线中没有宽线成分排除了来自外流的起源。这个假设得到了高离化线的支持，以及嵌入在更平滑的面光度分布内的空间点源成分。黑洞的质量是log($M\_{BH}/M\_{odot})=6.95{\pm}0.37$，我们估计它的吸积速率达到了1.2(${\pm}$0.5)倍的爱丁顿限制。来自NIRCam和MIRI的1-8 $\mu$m光度谱能分布(SED)显示出以恒星光主导的连续谱，并限制了宿主星系的质量(log M/M$\_{odot}$~9.5)和强烈的星形成(SFR~30 M$\_{odot}$ yr$^{-1}$)。强发射线的比例表明，这个星系中的气体贫金属（Z/Z$\_{odot}$~0.1），密度高(n$\_{e}$~10$^{3}$ cm$^{-3}$)，高度电离(log U~-2.1)，与JWST在高红移处观测到的一般星系群体一致。我们使用目前所知最高红移的AGN发现来限制黑洞种子模型，发现要形成这个物体需要超爱丁顿吸积或来自巨大黑洞种子的爱丁顿吸积的组合。
作者：Rebecca L. Larson, Steven L. Finkelstein, Dale D. Kocevski, Taylor A. Hutchison, Jonathan R. Trump, Pablo Arrabal Haro, Volker Bromm, Nikko J. Cleri, Mark Dickinson, Seiji Fujimoto, Jeyhan S. Kartaltepe, Anton M. Koekemoer, Casey Papovich, Nor Pirzkal, Sandro Tacchella, Jorge A. Zavala, Micaela Bagley, Peter Behroozi, Jaclyn B. Champagne, Justin W. Cole, Intae Jung, Alexa M. Morales, Guang Yang, Haowen Zhang, Adi Zitrin, Ricardo O. Amor''in, Denis Burgarella, Caitlin M. Casey, ''Oscar A. Ch''avez Ortiz, Isabella G. Cox, Katherine Chworowsky, Adriano Fontana, Eric Gawiser, Andrea Grazian, Norman A. Grogin, Santosh Harish, Nimish P. Hathi, Michaela Hirschmann, Benne W. Holwerda, St''ephanie Juneau, Gene C. K. Leung, Ray A. Lucas, Elizabeth J. McGrath, Pablo G. P''erez-Gonz''alez, Jane R. Rigby, Lise-Marie Seill''e, Raymond C. Simons, Alexander de la Vega, Benjamin J. Weiner, Stephen M. Wilkins, L. Y. Aaron Yung, and The CEERS Team
论文ID：2303.08918
分类：Astrophysics of Galaxies
分类简称：astro-ph.GA
提交时间：2023-08-31