We present the results of a pilot Hubble Space Telescope (HST) imaging study of the host galaxies of ten quasars from the Sloan Digital Sky Survey Reverberation Mapping (SDSS-RM) project. Probing more than an order of magnitude in BH and stellar masses, our sample is the first statistical sample to study the BH-host correlations beyond z>0.3 with reliable BH masses from reverberation mapping rather than from single-epoch spectroscopy. We perform image decomposition in two HST bands (UVIS-F606W and IR-F110W) to measure host colors and estimate stellar masses using empirical relations between broad-band colors and the mass-to-light ratio. The stellar masses of our targets are mostly dominated by a bulge component. The BH masses and stellar masses of our sample broadly follow the same correlations found for local RM AGN and quiescent bulge-dominant galaxies, with no strong evidence of evolution in the M_BH-M_*,bulge relation to z~0.6. We further compare the host light fraction from HST imaging decomposition to that estimated from spectral decomposition. We found a good correlation between the host fractions derived with both methods. However, the host fraction derived from spectral decomposition is systematically smaller than that from imaging decomposition by ~30%, indicating different systematics in both approaches. This study paves the way for upcoming more ambitious host galaxy studies of quasars with direct RM-based BH masses at high redshift.

中文翻译：

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斯隆数字巡天混响映射项目：来自混响映射和哈勃太空望远镜成像的 0.2 ≲ z ≲ 0.6 处的 M BH-主机关系

我们展示了哈勃太空望远镜 (HST) 对斯隆数字巡天混响映射 (SDSS-RM) 项目中十个类星体的宿主星系进行的试点成像研究的结果。我们的样本在 BH 和恒星质量上探测了超过一个数量级，是第一个研究超过 z>0.3 的 BH 与宿主相关性的统计样本，其中可靠的 BH 质量来自混响映射，而不是来自单历元光谱。我们在两个 HST 波段（UVIS-F606W 和 IR-F110W）中执行图像分解，以使用宽带颜色和质光比之间的经验关系测量宿主颜色并估计恒星质量。我们目标的恒星质量主要是由一个凸起的组成部分控制的。我们样本的 BH 质量和恒星质量大致遵循在局部 RM AGN 和静止的膨胀主导星系中发现的相同相关性，没有强有力的证据表明 M_BH-M_*，膨胀与 z~0.6 的关系。我们进一步比较了来自 HST 成像分解的主光分数与从光谱分解估计的主光分数。我们发现两种方法得出的宿主组分之间存在良好的相关性。然而，来自光谱分解的主体部分系统地小于来自成像分解的主体部分约 30%，表明两种方法的系统性不同。这项研究为即将进行的更雄心勃勃的宿主星系研究铺平了道路，该类星体具有高红移的直接基于 RM 的 BH 质量。我们进一步比较了来自 HST 成像分解的主光分数与从光谱分解估计的主光分数。我们发现两种方法得出的宿主组分之间存在良好的相关性。然而，来自光谱分解的主体部分系统地小于来自成像分解的主体部分约 30%，表明两种方法的系统性不同。这项研究为即将进行的更雄心勃勃的宿主星系研究铺平了道路，该类星体具有高红移的直接基于 RM 的 BH 质量。我们进一步比较了来自 HST 成像分解的主光分数与从光谱分解估计的主光分数。我们发现两种方法得出的宿主组分之间存在良好的相关性。然而，来自光谱分解的主体部分系统地小于来自成像分解的主体部分约 30%，表明两种方法的系统性不同。这项研究为即将进行的更雄心勃勃的宿主星系研究铺平了道路，该类星体具有高红移的直接基于 RM 的 BH 质量。表明两种方法的不同系统学。这项研究为即将进行的更雄心勃勃的宿主星系研究铺平了道路，该类星体具有高红移的直接基于 RM 的 BH 质量。表明两种方法的不同系统学。这项研究为即将进行的更雄心勃勃的宿主星系研究铺平了道路，该类星体具有高红移的直接基于 RM 的 BH 质量。