Евгений Олегович Васильев

Астрокосмический центр ФИАН

Наблюдаемые проявления растущих сверхмассивных черных дыр в эпоху до реионизации
Е.О. Васильев, Ю.А. Щекинов

Обнаружение сверхмассивных черных дыр (СМЧД) с массой порядка $M_\bullet \sim 10^9\msun$ на красных смещениях $z\simeq7.5$ свидетельствует о начале роста их зародышей задолго до реионизации в газе с первичным химическим составом. В течение последнего эпизода роста светимость черных дыр (ЧД) достигает $10^{11}\hbox{--}10^{12}\lsun$, суммарный спектр родительской галактики состоит из континуума от аккреционного диска ЧД, тормозного излучения и линий водорода и гелия от газа в галактике. В модели предполагается, что масса звездного населения родительской галактики меньше массы ЧД -- "толстая" галактика с ЧД. Показано, что при достаточно высокой массе газа (не меньшей массы растущей ЧД) суммарный спектр в далеком ИК диапазоне испытывает резкий переход от квазичернотельного спектра ЧД $\propto\lambda^{-2}$ к плоскому тормозному излучению газа $\lambda^{0.118}$. Найдена зависимость между длиной волны перехода, спектральной светимостью и массой ЧД. Обнаружено, что соотношения потоков в рентгеновском диапазоне 0.5-3 кэВ может служить дополнительной характеристикой этой зависимости. Обсуждаются возможности детектирования этой зависимости для растущих СМЧД на больших красных смещениях и определения массы ЧД с помощью планируемых телескопов JWST и Миллиметрон.