Toward Precise Constraints on the Growth of Massive Black Holes
Notice bibliographique
Résumé
Growth of massive black holes (MBHs) in galactic centers comes mainly from gas accretion during their QSO/AGN phases. In this paper we apply an extended Soltan argument, connecting the local MBH mass function with the time-integral of the QSO luminosity function, to the demography of MBHs and QSOs from recent optical and X-ray surveys, and obtain robust constraints on the luminosity evolution (or mass growth history) of individual QSOs (or MBHs). We find that the luminosity evolution probably involves two phases: an initial exponentially increasing phase set by the Eddington limit and a following phase in which the luminosity declines with time as a power law (with a slope of -1.2--1.3) set by a self-similar long-term evolution of disk accretion. Neither an evolution involving only the increasing phase with a single Eddington ratio nor an exponentially declining pattern in the second phase is likely. The period of a QSO radiating at a luminosity higher than 10% of its peak value is about (2-3)x10^8 yr, during which the MBH obtains ~80% of its mass. The mass-to-energy conversion efficiency is $0.16\pm0.04 ^{+0.05}_{-0}$, with the latter error accounting for the maximum uncertainty due to Compton-thick AGNs. The expected Eddington ratios in QSOs from the constrained luminosity evolution cluster around a single value close to 0.5-1 for high-luminosity QSOs and extend to a wide range of lower values for low-luminosity ones. The Eddington ratios for high luminosity QSOs appear to conflict with those estimated from observations (~0.25) by using some virial mass estimators for MBHs in QSOs unless the estimators systematically over-estimate MBH masses by a factor of 2-4. We also infer the fraction of optically obscured QSOs ~60-80%. Further applications of the luminosity evolution of individual QSOs are also discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».