Chandra Limits on X-ray Emission Associated with the Supermassive Black Holes in Three Giant Elliptical Galaxies
椭圆星系核是已知最大的黑洞的所在地,但通常很少或根本没有核活动。我们利用钱德拉X射线天文台对巨型椭圆星系NGC 1399、NGC 4472和NGC 4636的观测研究了这种极端的静止。独特的钱德拉成像能力使我们能够分别将NGC 1399、NGC 4472和NGC 4636中1 - 10亿太阳质量的黑洞的爱丁顿光度上限定为7.3、15和28 × 10^-9。利用从钱德拉热星际气体表面亮度剖面得到的邦迪吸积率,该波段对应的辐射效率分别为4.1、24和620 × 10^-6。这些限制与NGC 1399和NGC 4472的基本对流主导吸积流(ADAF)模型不一致,表明黑洞的吸积率为10%。
2001-06-19 astro-ph
SMBH feeding and star formation in massive accretion discs
星系核是研究气体吸积到超大质量黑洞上的过程的独特实验室。与此同时,从恒星动力学的角度来看,由于它们的极端密度和质量,它们代表了具有挑战性的环境。越来越多的证据表明,星系核中恒星与气体之间的相互作用非常重要。富含气体的环境可能导致恒星的形成,而恒星的形成又可能调节中心质量的吸积。气体以大质量环面或吸积盘的形式通过引力或流体动力学相互作用进一步影响中央秒差距内的恒星动力学。偏心率振荡和能量耗散导致恒星向超大质量黑洞的逃逸速率增加。最后,但并非最不重要的是,与恒星动力学有关的过程可能会被即将到来的引力波探测器探测到。
2008-12-04 astro-ph
The supermassive black hole in the Seyfert 2 galaxy NGC 5252
我们目前的结果,从HST/STIS长缝光谱的气体运动的Seyfert 2星系NGC 5252的核区域。所观察到的速度场是一致的气体在有规律的旋转叠加局部补丁的扰动气体。环核气体的动力学可以通过在恒星质量分量中加入MBH = 0.95(-0.45;+1.45)10 E9 M(太阳)的致密暗质量来精确再现,这很可能是一个超大质量黑洞。与在类似研究中获得的结果相反,旋转增宽也足以再现线宽的行为。NGC 5252的MBH估计值与MBH和核团质量之间的相关性非常一致。与MBH与sigma关系的比较不太严格(主要是由于sigma相对较大的误差); NGC 5252位于最佳拟合线上方0.3至1.2 dex之间,即相关性离散度的1 - 4倍。NGC 5252的星系和MBH都比通常估计的塞弗特星系要大得多,但另一方面,它们是典型的射电宁静类星体。结合确定的MBH与硬X射线光度,我们估计NGC 5252的发射率约为L(Edd)的0.005。从这个意义上说,这个活跃的核似乎是一个类星体的遗迹,现在可能以低速率吸积,而不是一个低质量的类星体的黑洞对应物。
2004-11-03 astro-ph
Accretion onto nearby supermassive black holes: Chandra constraints on the dominant cluster galaxy NGC 6166
钱德拉对附近椭圆星系中低光度超大质量黑洞的观测,提供了它们的核光度和邦迪吸积率的严格限制。我们研究了NGC 6166上的钱德拉约束,它是阿贝尔2199星系团中的主要星系,拥有一个\sim 10^9 \Msun黑洞。我们测量了一个核X射线光度L_{x} \sim 10^{40} erg/s,并表明热星际介质的密度和温度分布意味着一个Mdot_{Bondi} \sim 3 10^{-2} Msun/yr的邦迪吸积率。这个吸积率预测,在正则辐射效率为10%时,核光度为\sim 10^{44} erg/s。除非Bondi估计不恰当,或者黑洞的吸积速率显著降低,否则观测到的核通量将吸积流的辐射效率限制为η \sim 10^{-5}。我们表明,低辐射效率吸积流的径向密度分布ρ \approxpropto r^{-3/2}(并不明显平坦)可以解释所观察到的核X射线光度,但从NGC 6166喷流的功率输出也是很重要的系统的能量。
2000-12-09 astro-ph
Detecting Low-Mass Supermassive Black Holes
我们证明了发现超大质量黑洞在晚型,静止的螺旋星系通过检测非常低水平的核活动的迹象的可行性。我们使用X射线选择和多波长跟踪的组合。在这里,我们将这种技术应用于NGC 3184和NGC 5457,都是Scd型,并显示出强有力的论据,可以作出这两个主机活动星系核。
2008-07-02 astro-ph
Feeding the monster... the nucleus of NGC1097 at sub-arcsec scale in the IR with the VLT
用甚大望远镜(VLT)使用自适应光学观测到的LINER / Seyfert 1星系NGC 1097原型的近红外图像,以前所未有的细节揭示了一个复杂的中央网络,该网络由螺旋形结构向下延伸到星系中心。该结构由几个旋臂组成,其中一些几乎完成了围绕中心的旋转,在大约300 pc的半径内最为突出。有些丝状体可以追溯到更远的地方,它们似乎与半径为0.7 kpc的恒星形成环相连。沿着NGC 1097的主大尺度条运行的直主震,在光学图像中被视为突出的尘埃带,弯曲进入这个环,但射电偏振矢量以相当大的角度穿过核环。在这里,我们试图解释这种形态的三维气体流在一个棒星系。在我们的假设中,在离面气体中传播的部分主激波可以穿过核恒星形成环,并从中激发波。如果激发波的色散关系允许它们传播,它们自然会呈现出观察到的中心螺旋的形状。NGC 1097的核区在近红外波段的亚弧秒尺度上仍然无法分辨,其上限小于10 pc FWHM。因此,活动星系核统一方案设想的任何假定的中心尘埃环或气体盘在近红外波长处的直径必须小于10 pc。在恒星核形成环与恒星核之间的区域,消光系数的增加非常缓慢,在恒星核周围的消光系数达到A_v~1。因此,如果核丝追踪的是冷尘埃,那么它们在视线范围内的消光率很低,并且很可能分布在一个相当薄的圆盘中。
2005-07-04 astro-ph
The supermassive black hole in NGC4486a detected with SINFONI at the VLT
ESO VLT的近红外积分场光谱仪SINFONI为中心超大质量黑洞的研究打开了一个新的窗口。它具有类似于HST光学的近红外空间分辨率和穿透尘埃的能力,为探索M-sigma关系的低质量端(sigma<120 km/s)提供了可能性,到目前为止,很少有黑洞质量被恒星动力学测量。利用SINFONI在K波段以~0.1arcsec的空间分辨率观测了低光度椭圆星系NGC 4486 a的中心区域。恒星的运动学测量的最大惩罚似然方法考虑到CO吸收带头周围的区域。我们测定了一个质量为M_BH=1.25^{+0.75}_{-0.79} × 10^7 M_sun(90%C. L.)的黑洞。利用包含全二维空间信息的史瓦西轨道叠加方法。这个质量与M-西格玛关系的预测一致,加强了它在较低西格玛端的有效性。
2007-05-12 astro-ph
Measuring supermassive black holes with gas kinematics - II. The LINERs IC 989, NGC 5077, and NGC 6500
我们目前的结果从一个运动学研究的气体在一个样本的三个LINER星系的核,从档案HST/STIS长缝光谱。我们发现,虽然对于椭圆星系NGC 5077,观测到的速度曲线与围绕星系中心有规律旋转的气体一致,但其余两个物体的情况并非如此。通过对NGC 5077的表面亮度分布和自转曲线的模拟,我们发现在恒星质量分量中加入一个质量为M_bh = 6.8的黑洞,可以精确地再现环核气体的运动学(-2.8,+4.3)10**8 M_sun(1 sigma水平的不确定性);其影响范围的半径(R_sph ~ 0-.34)在HST分辨率下得到很好的分辨。NGC 5077的BH质量估计值与M_bh-M_bul(向上离散度约为0.4 dex)和M_bh-sigma相关性(在Tremaine等人的形式中向上散射为0.5 dex,而在Ferrarese等人的形式中基本上没有散射),并进一步支持了M_bh-σ相关性和凸起有效半径。这表明存在一个黑洞的“基本面”,在这个意义上,至少西格玛和R_e的组合驱动M_bh和主机凸起属性之间的相关性。
2007-12-29 astro-ph
Soft X-Ray Sources at the Centers of the Elliptical Galaxies NGC 4472 and NGC 4649
钱德拉最近对椭圆星系NGC 4472和NGC 4649的观测分析显示,在它们的中心有微弱的软X射线源。这些源位于星系光学中心的1“以内。它们很可能与中心的超大质量黑洞有关。对这些和其他几个类似物体的兴趣源于嵌入致密星际介质中的超大质量黑洞异常低的光度。我们的钱德拉光源有非常柔和的光谱。它们只能在低于0.6 keV的能量下被探测到,在NGC 4649和NGC 4472中,它们在0.2-2.5 keV能带的亮度分别为~ 6 * 10^{37} erg/s和~1.7 * 10^{38} erg/s。
2003-06-30 astro-ph
Feeding versus Feedback in NGC 4151 probed with Gemini NIFS. I. Excitation
我们利用Gemini近红外积分场摄谱仪(NIFS)在Z、J、H和K波段对Seyfert星系NGC 4151的窄线区(NLR)的发射线强度分布和比值进行了测绘,分辨率约为5000,空间分辨率为8 pc,覆盖了星系内部200 pc × 300 pc。给出了14条发射谱线的强度分布I(r)。(1)对于电离气体,I(r)从原子核沿位置延伸到~ 100 pc。角度PA=60/240 deg-NE-SW),与已知的双锥流出的起源一致;而对于复合线I(r)~ r^-1,对于禁戒线I(r)是平坦的(r^0)。(2)H_2发射谱线的强度分布避开了双锥区,延伸到r ~ 60 pc,垂直于双锥轴,支持了H_2发射气体在星系平面内的起源。(3)日冕线显示出陡峭的强度分布,用r^-2表示。利用[Fe Ⅱ]1.644/1.257的线比图和Pa_b/Br_g,我们得到沿NLR的E(B-V)~0.5的红化和在核处E(B-V)>1。我们的线比图[Fe II] 1.257/[P II] 1.189是第一张这样的河外源图。与[Fe II]/Pa_b图一起,这些线比与射电强度分布相关,映射了射电喷流产生的冲击效应,它可能释放了锁定在颗粒中的Fe,并产生了在离核约1角秒处观测到的[Fe II]发射的增强。在这些区域,我们得到了[Fe II]发射气体的密度N_e ~4000 cm^-3和温度T_e ~ 15000 K。对于H…
2008-12-12 astro-ph
Observational Overview of the Feeding of Active Galactic Nuclei
我提出了一个概述的活动星系核的喂养的观测签名,简要讨论了星系之间的相互作用的作用,在河外尺度,和非轴对称的引力势-如酒吧-在星系尺度。在此基础上,我们进一步讨论了百秒差距尺度上的星系核馈送特征,得到的新结果包括:(1)在几十秒差距尺度上围绕活动星系核的近期恒星形成:(2)活动星系中相对于非活动星系有过量的气体和尘埃,其形式为核螺旋和核盘;(3)气体沿核旋臂流入的新的运动学特征,这可能是长期以来寻找的将千秒差距尺度的气体引入核以供给超大质量黑洞的机制。
2007-12-21 astro-ph
Why Does NGC 1068 Have a More Powerful Active Galactic Nucleus than NGC 4258 ?
通过水蒸气脉泽发射探测的核气体运动学表明,附近的两个活跃星系NGC 1068和NGC 4258的核中有一个超大质量天体,它们的质量几乎相当,只有几个10^7太阳质量。然而,NGC 1068的中央引擎的活动比NGC 4258强两个数量级。由于一般认为活动星系核的巨大光度是由于对超大质量黑洞的质量吸积,上述观测结果表明NGC 1068的吸积速率远高于NGC 4258。通过比较NGC 1068和NGC 4258吸积分子云的运动学性质,我们发现了NGC 1068中存在动力学气体吸积的可能证据,这可能是该星系中更强大的中央发动机的原因。
1997-05-12 astro-ph
Supermassive black holes in the Sbc spiral galaxies NGC 3310, NGC 4303 and NGC 4258
我们提出了新的空间望远镜成像光谱仪(STIS)的观察三个螺旋星系,NGC 4303,NGC 3310和NGC 4258。利用明亮的光发射谱线H $α$ $λ$ $6564 Å$、[NII] $λ$ $λ$ $6549,6585 Å$和[SII] $λ$ $λ$ $ 6718,6732 Å$,以$\sim 0.07\arcsec$空间分辨率研究了各星系核区电离气体的运动学。在NGC 3310中,所观察到的气体运动学与圆形旋转盘模型很好地匹配,但我们只能设置BH质量的上限,考虑到允许的盘倾角,在$5.0 \times 10^{6} - 4.2 \times 10^{7} M_{\odot}$的范围内变化,置信水平为95%。在NGC 4303中,运动学数据要求存在质量为$M_{BH}=(5.0)^{+0.87}_{-2.26}\times 10^{6}M_{\odot}$的BH(对于盘倾角为$i=70$ deg)。在NGC 4258中,观测到的运动学数据要求存在质量为$M_{BH}= (7.9)^{+6.2}_{-3.5} \times 10^{7}M_{\odot}$($i=60$ deg)的黑洞。这一结果与已发表的由$H_{2}O$脉泽观测得到的值$(3.9 \pm 0.1) \times 10^{7} M_{\odot}$符合得很好.我们在测量这3个晚型Sbc旋涡星系BH质量的尝试…
2007-03-07 astro-ph
Supermassive Black Holes from the SUNNS survey
本文报道了早型盘星系NGC2787、NGC4459和NGC4596中三个超大质量黑洞的新的精确质量测量结果。这些目标是从哈勃太空望远镜获得的一组更大的长缝光谱中选择的,这是STIS(SUNS)附近核子调查的一部分。它们显示了对称的气体速度曲线,可以模拟为恒星核球和假定的中央黑洞的联合势中的旋转盘。它们还显示了规则的尘埃带模式,可以用来推断核盘的方向。这三个星系落在黑洞质量与中心恒星速度色散平面上,与最近报道的这两个量之间的关系一致。
2000-12-19 astro-ph
The Low End of the Supermassive Black Hole Mass Function: Constraining the Mass of a Nuclear Black Hole in NGC 205 via Stellar Kinematics
利用哈勃空间望远镜(HST)观测的有核矮椭圆星系NGC 205的光谱和图像,结合3积分轴对称动力学模型,对一个假定的核黑洞的质量(M_BH)进行了约束.这是继M33之后,第二次尝试使用解析的恒星运动学来寻找质量低于10^6太阳质量的核黑洞。我们无法确定NGC 205中M_BH的最佳拟合值;然而,数据规定上限为2.2x10^4 M_sun(1 sigma置信度)和3.8x10^4 M_sun(3sigma置信度)。这一上限与M_BH-σ关系外推到M_BH < 10^6 M_太阳区域是一致的。如果我们假设NGC 205和M33都含有核黑洞,那么这两个星系的M_BH上限意味着M_BH-σ关系的斜率为~5.5或更大。我们用我们的三积分模型计算了NGC 205的弛豫时间(T_r)和恒星碰撞时间(T_coll),核内T_r约为10^8年或更小,T_coll约为10^11年。T_r值很低,这与核坍缩已经发生是一致的,但我们不能从核形态学上得出关于存在或不存在大质量黑洞的结论。
2005-04-12 astro-ph
Supermassive Black Holes Can Hardly Be "Silent"
现在有充分的证据表明,大多数--也许是所有--银河系的球状体在它们的中心都有一个超大质量的黑洞。这已经使用各种观测技术进行了评估,从恒星和/或气体动力学到超脉塞。另一个有希望的技术是室女座椭圆星系NGC 4552的情况,早期的HST/FOC观测揭示了中心低光度耀斑。随后的HST/FOS的0.21弧秒孔径的观测揭示了一个丰富的发射线光谱与宽和窄的组件与FWHM分别为3000和700公里/秒。这个位于NGC 4552中心的可变的小型活动星系核最自然地是中央黑洞上的一个零星吸积事件的结果。它的H $α$光度只有$\sim 10,000 \lsun$,使它成为目前已知的可能的、本质上最暗的活动星系核。多亏了HST的高分辨率,这样一个微弱的物体才被发现并被详细研究,但是大型地面望远镜上的自适应光学系统可能会在未来揭示,在星系球状体中,中心大质量黑洞的低水平吸积是一种普遍存在的现象。FOC/FOS对NGC 2681中心尖峰的观测揭示了与NGC 4552的几个类似之处,而另一个例子是R.W. O'Connell在NGC 1399,我们原始计划中的第三个星系。加尔兴
2000-01-18 astro-ph
Measuring supermassive black holes with gas kinematics: the active S0 galaxy NGC 3998
我们目前的结果从运动学研究的气体在核中的活动S 0星系NGC 3998从档案HST/STIS长缝光谱。我们分析了发射谱线的轮廓,并得出了气体速度场图。观测到的速度曲线与围绕星系中心有规律旋转的气体一致。通过模拟H α发射线的表面亮度分布和旋转曲线,我们发现,在恒星质量分量中加入致密的暗质量,可以精确地再现所观测到的环核气体运动学M_bh = 2.7的(黑洞)(-2.0,+2.4)10**8 M_sun(2 σ水平的不确定性);其影响范围的半径(R_sph ~ 0-.16)在HST分辨率下得到很好的解析。NGC 3998中BH质量的估计与M_bh与M_bul(向上分散约2倍)和M_bh与sigma(向下分散约3-7倍,取决于M_bh对sigma的依赖关系所采用的形式)的相关性都很好地一致。虽然NGC 3998不能被认为是一个异常值,但它相对于M_bh-sigma关系的位置符合这一趋势,表明M_bh-sigma关系的“残差”与星系的有效半径之间存在联系。事实上,NGC 3998是M_bh(0.85kpc)测量星系中R_e最小的星系之一,它的残差为负。这表明,σ和R_e的结合是必要的,以驱动M_bh和其他凸起属性之间的相关性,这表明存在黑洞“基本面”。
2006-09-21 astro-ph
Feeding black holes at galactic centres by capture from isothermal cusps
我们估计了恒星被膨胀星系和椭圆星系中心的超大质量黑洞(BH)捕获的速率,假设这些星系最初有一个等温尖点(rho ~ r^{-2},速度色散σ_*)。如果径向轨道可以得到充分的补充,黑洞可以通过捕获恒星和暗晕粒子而显着增长;后者可以达到捕获总质量的20- 40%。如果黑洞主要通过吞噬恒星而生长,那么黑洞质量和恒星速度色散之间的紧密关系M_bh 10^8(sigma_*/200 \kms)^[5]在高质量端M_bh >= 10^8 M_sun处出现。对于较小的质量,由于恒星的潮汐破裂,预计这种关系会逐渐变平,散射会增加。在中等红移时,当明亮的星系可能仍然具有等温尖点时,潮汐破裂耀斑的频率可能高达每个星系10^{-4} - 10^{-2}年^{-1},仅为超新星速率的百分之几。有效的随机化的轨道可以发生时,密集的核心坠落的卫星下沉的影响范围的BH的动力摩擦。径向轨道的损失锥的有效补充也可以解释为什么超大质量的二进制BH预计在分层合并星系一般合并,建议BH质量和推断的质量从等温尖点喷出的恒星之间的关系。
2002-05-29 astro-ph
Spectroscopic Evidence for a Supermassive Black Hole in NGC 4486B
用加拿大-法国-夏威夷望远镜测量了矮椭圆星系NGC 4486 B的恒星运动学,视速度σ_* = 0.22角秒。Lauer等1996,ApJ,471,L79表明NGC 4486 B与M31类似,都有一个双核。我们表明,它也类似于M31在其运动学。速度弥散梯度非常陡:σ从r = 2”-6”时的116 +-6 km/s增加到中心的281 +-11 km/s。这比绝对星等M_B = -16.8的椭圆星系的预期值要高得多:NGC 4486 B远高于sigma和球核光度之间的Faber-Jackson相关性中的散射。因此,King核的质光比M/L_V = 20,与老恒星星族的正常值相比是异常高的。我们构造动力学模型与各向同性的速度色散,并表明,他们再现黑洞(BH)的质量更详细的方法。我们还适合轴对称,三积分模型。各向同性模型暗示NGC 4486 B包含一个中心暗天体,可能是BH,质量M_BH = 6^{+3}_{-2} x 10^8 M_sun。然而,如果径向色散与方位角色散的比率在1”处为~ 2,则各向异性模型拟合没有BH的数据。因此,这是一个比M31,M32和NGC 3115中的BH探测更弱的BH探测。一个6 × 10^8的M_sun BH是恒星质量M_bulge的9%;即使M_BH小于各向同性值,M_BH/M_bulge也可能异常大。双核是一个谜,因为自引力星团在相互环绕的轨道上的动力学…
1997-03-28 astro-ph
Evidence for a Supermassive Black Hole in the S0 Galaxy NGC 3245
S 0星系NGC 3245包含一个半径为1.1”(110 pc)的电离气体和尘埃的环核盘,使其成为哈勃太空望远镜动力学研究的理想目标。我们用空间望远镜成象摄谱仪在五个平行位置上用一个0.2”宽的狭缝获得了核盘的光谱。测量的H-α和[N II]发射线被用来绘制出前所未有的详细磁盘的运动学结构。数据揭示了一个旋转速度场,在最里面的0.4”处有一个陡峭的速度梯度。我们建立了薄气体盘在圆周旋转的动力学模型,使用HST光学图像映射出由于恒星的引力势。从HST窄带图像测量的H-α +[N II]表面亮度被折叠到模型中,我们证明了许多明显的小尺度的不规则性,在所观察到的速度曲线的补丁分布的发射线表面亮度的结果。模型需要一个(2.1+/-0.5 x10 ^8太阳质量)的中心暗质量来再现中心的陡峭速度梯度。中心质量的这个值与最近发现的黑洞质量和膨胀速度色散之间的相关性是一致的。
2001-03-05 astro-ph
Evidence of a Supermassive Black Hole in the Galaxy NGC 1023 from the Nuclear Stellar Dynamics
我们分析了SB 0星系NGC 1023的核恒星动力学,利用哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪和地面的观测数据。从这些长缝光谱测量的恒星运动学显示出快速的旋转(在距离核心0.1弧秒= 4.9秒差距时,V = 70 km/s)和向核心方向增加的速度色散(其中σ = 295 +/- 30 km/s)。我们所观察到的恒星运动学模型假设一个轴对称的质量分布与两个和三个积分的运动。这两种建模技术都指出了中心黑暗致密物质的存在(可能是一个超大质量黑洞),置信度> 99%。各向同性双积分模型得出的最佳拟合黑洞质量为(6.0 +/- 1.4)× 10^7 M_sun,质光比(M/L_V)为5.38 +/- 0.08,拟合优度(chi ^2)对星系倾角的合理值不敏感。三积分模型非参数化地拟合了观测到的视速度分布,视速度分布是星系位置的函数,它表明黑洞的质量为(3.9 +/- 0.4)× 10^7太阳质量,M/L_V为5.56 +/- 0.02(内部误差),而边缘模型的拟合效果远远优于其他倾角的模型。NGC 1023的内部动力学由我们的最佳拟合的三积分模型表明,在核的速度分布函数是切向各向异性的,这表明存在一个核恒星盘。核视线速度分布在速度大于等于600 km/s时有增强的翅膀,这表明我们可能已经探测到一组非常接近中央暗物质的恒星。
2000-11-09 astro-ph
Evidence for Supermassive Black Holes in Active Galactic Nuclei from Emission-Line Reverberation
塞弗特1星系的发射线变率数据为这些星系的核中存在超大质量黑洞提供了强有力的证据,并且发射线的气体正在该黑洞的重力势中移动。发射线对连续变化的时间延迟响应用于推断线发射区域的大小,然后将其与可变线分量的多普勒宽度的测量相结合以估计维里质量。在研究得最好的星系NGC 5548中,距离中心源一个数量级的各种发射线显示出预期的速度与距离和线宽之间的距离相关性的平方根成反比,因此与单一的质量值一致。另外两个塞弗特星系,NGC 7469和3C 390.3,也显示出类似的关系。我们计算了这三个天体和窄线Seyfert 1星系NGC 4051的光质比,发现线发射气体所受的引力远大于辐射压。这些结果有力地支持了引力束缚的宽发射线区域云的范例。
2000-07-11 astro-ph
Keplerian Motion of Broad-Line Region Gas as Evidence for Supermassive Black Holes in Active Galactic Nuclei
NGC 5548的发射线变率数据有力地证明了在塞弗特1星系NGC 5548的核心内部几个光日内存在着7 × 10^7太阳质量的质量。发射谱线对连续谱变化的时间延迟响应用于推断线发射区域的大小,并且这些确定与可变线分量的多普勒宽度的测量相结合以估计维里质量。几条不同的发射谱线的数据在距离中心源一个数量级的距离上显示出预期的V与r^{-1/2}相关性成比例,并且与质量的单一值一致。
1999-06-21 astro-ph
Gemini Near Infrared Spectrograph observations of the central supermassive black hole in Centaurus A
南双子座上的红外光谱仪GNIRS为研究尘埃星系中的中央黑洞提供了新的可能性,这些黑洞是以前黑洞研究无法获得的。利用良好的近红外视宁度测量了半人马座A(NGC 5128)中心黑洞。我们使用2.3微米处CO带头周围的区域测量NGC 5128的恒星运动学,并使用基于轨道的模型确定黑洞质量。黑洞被认为是星系的基本组成部分,它们的演化状态似乎与它们的宿主密切相关。我们目前的知识并没有超出这一点;星系,如NGC 5128(AGN和最近的合并)可以进一步发展这一知识。然而,NGC 5128和像它这样的星系含有大量的尘埃,这阻碍了光学光谱学,使近红外测量成为一个有吸引力的选择。我们发现BH的质量为2.4e8太阳质量的一个边缘上的模型,1.8e8太阳质量的一个模型与倾角为45度,和1.5e8太阳质量的一个模型与倾角为20度。我们采用了边缘上模型的值,它具有显著较低的卡方系数。这些估计与以前的气体动力学估计是一致的,比BH质量和速度色散之间的相关性所预测的高5到10倍。如果NGC 5128最终会遵循静止星系的趋势,那么这一结果表明它的BH在其宿主成分之前首先组装。因此,NGC 5128为我们了解中心黑洞提供了一个重要的例子;这项技术可以应用于其他这样的星系,以进一步探索这个问题。
2005-07-26 astro-ph
The early-type galaxies NGC 1407 and NGC 1400 - I: spatially resolved radial kinematics and surface photometry
这是一个系列的第一篇论文,重点是研究两个早型星系NGC 1407和NGC 1400的恒星形成和演化历史。它们是NGC 1407(或波江座-A)星系群中最亮的两个星系,这是作为星系群演化多波长研究(GEMS)的一部分而研究的60个星系群之一。在这里,我们提出了新的高信噪比长缝光谱数据在ESO 3.6米望远镜和高分辨率多波段成像数据从HST/ACS和宽视场成像斯巴鲁Suprime-Cam。我们的空间分辨积分光谱达到0.6(NGC 1407)和1.3(NGC 1400)的有效半径。测量运动学参数v(rot)、sigma、h3和h4的径向轮廓。表面亮度轮廓拟合不同的星系光模型和颜色分布分析。对多波段图像进行建模,得到等照度线形状参数和剩余星系图像。表面亮度轮廓拟合的参数用于估计NGC 1407中心可能存在的超大质量黑洞的质量。星系被发现是旋转支持,并有一个平坦的核心在表面亮度剖面。椭圆形等照度线在所有的半径和没有精细结构的剩余星系图像中检测到。从我们的结果中,我们也可以排除NGC 1400,NGC 1407和星系际介质之间可能的相互作用。我们估计NGC 1407星系中的超大质量黑洞的质量为1.03 × 10^9 M(太阳)。
2008-01-14 astro-ph
From First Galaxies to QSOs: feeding the baby monsters
我们提出了一个大质量球状星系与其中心活动核共同演化的物理模型。超新星加热在减缓恒星形成和驱动越来越小的暗物质晕中的气体流出方面越来越有效。因此,早期形成的质量较大的原星系是恒星形成速度较快的地方。相应地,较高的辐射阻力导致气体的角动量损失较快,并导致中心黑洞的吸积速率较大。反过来,由活性核提供动力的流出物的动能可以在更短的时间内使残留气体脱离,从而形成更大的晕。该模型考虑了早型星系的各种动力学、光度学和金属丰度性质,以及M_BH - σ关系和局域超大质量黑洞质量函数。
2004-09-24 astro-ph
Physics of Supermassive Disks: Formation and Collapse
超大质量盘被认为是超大质量黑洞的前身,这些黑洞被认为是类星体的动力,存在于星系的中心。形成的情况下,这样的磁盘进行审查,有人认为,气体动力学计划是有利的恒星动力学计划,但可能是重要的喂养机制的增长的黑洞。本文提出了一个新的自相似模型,它适用于辐射粘性和康普顿阻力两种不同的情况。塌缩时间尺度纯粹由于辐射粘性被发现是哈勃时间的一小部分,$τ_γ\sim{σ_T c/ (m_p G)} ({L_{edd}/ L}) \simeq 6 \times 10^9$年是缓慢的,可能磁场发挥重要作用之前,广义相对论效应接管。本文还提出了一个在宇宙微波背景下由于康普顿阻力而坍缩的自引力盘模型,该模型在红移$1400>z\gsim 300$处是有效的。据推测,由$z \sim 20$通过这种机制形成的小$\lsim 10^5 \Msun$天体可以通过动力学摩擦合并并结合形成所见的高红移类星体。超大质量恒星系统(可能是一个超大质量盘阶段的最终产品)途中的最后崩溃也简要回顾。
2003-08-13 astro-ph
Axisymmetrical Gas Inflow in the Central Region of NGC 7331
新的NGC 7331中心区域的积分场光谱揭示了NGC 7331的CO和HI环中的强H $α$发射。[NII]/H $α$的比值表明,在环中发生了一个大尺度的恒星形成过程,这与以前关于环内气体耗尽的假说相一致。恒星和气体的动力学是不耦合的。在电离气体速度图上有一个奇特的速度环。这些奇特的速度可以很好地解释的存在下,在大规模的气体环的内边界的轴对称流入40公里/秒。我们推断向内的总流量为1.6 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$。这个值是假设{ \bf large}核黑洞中典型的吸积率。尽管NGC 7331的核和气体环的尺度有很大的差异,我们认为这种向内的通量正在为核提供能量。
2002-07-16 astro-ph
Feeding the central engine in giant radio galaxies
巨型射电星系被认为是由星际物质吸积到超大质量黑洞上而产生的巨大椭圆星系。与富含气体的星系的相互作用可以提供星际物质来喂养活动星系核(AGN)。为了给延伸到数百千秒差距的射电瓣提供能量,气体必须在大于10^8年的时间里以约1 Mo/年的速率从千秒差距尺度向下输送到活动星系核。因此,在双叶射电星系的巨型椭圆宿主的内部深处,应该存在着巨大的气体和尘埃的准稳定结构。最近ISO的中红外观测首次揭示了半人马座A中心的一个小星系大小的双对称螺旋结构(Mirabel et al. 1999,A&A 341,667)。这个螺旋是由富含气体的天体的潮汐碎片形成的,它的尘埃形态与棒旋星系中发现的非常相似。对离地球最近的活动星系核的观测表明,像CenA这样的巨型射电星系的尘埃宿主是由椭圆形内的棒旋组成的“共生”星系,其中棒旋用于将气体引向活动星系核。
1999-03-12 astro-ph
Long-Lived Triaxiality in the Dynamically Old Elliptical Galaxy NGC 4365: A Limit on Chaos and Black Hole Mass
位于巨型椭圆星系中心的超大质量黑洞被认为会引发混乱,消除宿主的三轴性。我们解决这个过程是否在真实系统中运行,通过模拟旧椭圆NGC 4365的恒星运动学。这个星系的平均恒星星族年龄> 12 Gyr,以其运动学解耦的核心和较大半径的斜旋转而闻名。我们用速度场拟合方法拟合了由SAURON积分场摄谱仪获得的二维平均速度场,以及等照度椭圆率和位置角分布。我们发现NGC 4365是强三轴的(三轴性参数T约为0.45),有点平坦,比它出现。轴对称或近轴对称(T < 0.1)在> 95%置信度时被排除。在最可能的方向上,长轴大致指向观察者,在投影中延伸到西南方向。强三轴性已经持续了数百个动力学时代,排除了大于3 x 10^9太阳质量的黑洞。M-西格玛关系式预测的太阳质量为4 × 10^8,这并不排除长寿命的三轴性,并且与观测结果一致。NGC 4365支持了这样一种观点,即超大质量黑洞虽然在发光的巨型椭圆星系中无处不在,但其质量不足以通过混沌改变其全球结构。
2004-06-03 astro-ph
Seyfert 1 mutation of the classical Seyfert 2 nucleus NGC 7582
我们报告了NGC 7582中经典的2型Seyfert核向1型Seyfert核的转变。这种转变距离最高峰最多20天,为详细研究这些罕见事件提供了独特的机会。在最大值时,Ha线的宽度约为12000 km/s。我们研究了三种可能解释这种转变的情况:一个超大质量黑洞捕获一颗恒星,周围环面的变红变化,以及一个IIn型超新星在一个紧凑的核/环核星暴中爆炸的辐射起始。
1999-05-12 astro-ph
Single CO Peak in NGC 5850
NGC 5850是一个双棒星系的原型(Friedli et al. 1996),被归类为SBb(sr)I-II(Higdon et al. 1998; Prieto et al. 1997)。这种系统是理解负责喂养星系核和提高恒星形成率的物理机制的基础。NGC 5850中的CO(1-0)发射已被映射,i)在非常中心,使用IRAM Plateau de Bure干涉仪,达到2.4 \arcsec $\times$ 1.5 \arcsec \(PA $=$ $-165^\circ$)的空间分辨率,ii)在主棒中使用IRAM-30 m望远镜,具有22 \arcsec光束。我们在NGC 5850的中心发现了CO辐射,位于核环北部的一个单峰上。分子气体的高速扩散可能会阻止该区域的恒星形成。在没有伴星NGC 5846潮汐影响的情况下,用单一的气柱模式进行的气体模拟无法重现NGC 5850中观测到的特征(Combes,Leon,Friedli & Buta 1998,准备中)。看来有必要将第二根钢筋断开。单分子峰的存在可能是由于大质量伴星激发的$m=1$模式。
1998-11-12 astro-ph
Single CO peak in the double bar galaxy NGC 5850
NGC 5850是一个双棒星系的原型(Friedli et al. 1996),被归类为SBb(sr)I-II(Higdon et al. 1998; Prieto et al. 1997)。这种系统是理解负责喂养星系核和提高恒星形成率的物理机制的基础。NGC 5850中的CO(1-0)发射已被映射,i)在非常中心,使用IRAM Plateau de Bure干涉仪,达到2.4 \arcsec $\times$ 1.5 \arcsec \(PA $=$ $-165^\circ$)的空间分辨率,ii)在主棒中使用IRAM-30 m望远镜,具有22 \arcsec光束。我们在NGC 5850的中心发现了CO辐射,位于核环北部的一个单峰上。分子气体的高速扩散可能会阻止该区域的恒星形成。在没有伴星NGC 5846潮汐影响的情况下,使用单一的气柱模式进行的气体模拟无法重现NGC 5850中观测到的特征(Combes,Leon,Friedli,1999,in preparation)。看来有必要将第二根钢筋断开。单分子峰的存在可能是由于大质量伴星激发的$m=1$模式。
1999-10-04 astro-ph
The Mass of the Central Black Hole in the Seyfert Galaxy NGC 3783
对塞弗特1星系NGC 3783的紫外和光学监测数据的改进分析提供了证据,证明该星系中存在一个超大质量(8.7+/-1.1 x10 ^6 M_sun)的黑洞。通过使用重新校准的光谱从国际紫外线探测器卫星和地面的光学数据,以及混响映射分析的精细技术,我们减少了统计的不确定性,在电离连续的变化的发射线的响应。不同的时间滞后的发射线响应表明在宽线区域的电离结构的分层,并与维里关系的类似的活动星系的分析所建议的。
2002-02-26 astro-ph
Spiral inflow feeding the nuclear starburst in M83, observed in H-alpha emission with the GHAFAS Fabry-Perot interferometer
我们目前的观测附近的酒吧星暴星系,M83(NGC 5236),与新的法布里-珀罗干涉仪GHAFAS安装在4.2米的威廉赫歇尔望远镜在拉帕尔马。前所未有的高分辨率观测,16 pc/FWHM,H-α发射气体覆盖了星系的中心2 kpc。速度场显示了主导盘旋转与签名的气体流入kpc尺度下的核区域。在主杆的内林德布拉德共振半径内,以主星系盘动力学中心d为中心,形成了一个尺度长度为$60 \pm 20$ pc的快速旋转的核$5.5 (\pm 0.9) \times 10^8 M_\odot$盘。核星爆在这个核盘的附近和内部都有发现,我们的观测证实,气体从外部螺旋进入,为核星爆提供能量,在M83中心100 pc半径范围内,在不同时期产生了几个恒星形成事件。
2007-12-05 astro-ph
HST observations of NGC 6240
给出了并合系统NGC 6240中双核的WFPC 2图像和STIS光谱观测结果。我们发现:(a)电离气体的运动学与分子气体的运动学相似,尽管形态不同;(b)气体和恒星的运动学完全不同,表明处于早期合并阶段;(c)气体和恒星的运动学都没有显示出被认为是NGC 6240 X射线发射原因的超大质量黑洞的明显迹象;(d)与先前的建议相反,陡峭的离核速度梯度不是由于10 E11太阳质量的黑洞。
2001-06-20 astro-ph
Black Hole Masses in Three Seyfert Galaxies
我们分析了三个Seyfert星系(NGC 3227,NGC 3516和NGC 4593)的混响映射数据,以改进每个物体中心的超大质量黑洞的质量估计。以与其他此类质量的大型汇编更一致的方式处理数据,使我们能够更安全地将我们的结果与更广泛的数据样本进行比较,例如,在研究活动星系和静止星系的M_bh-sigma关系中的应用。
2002-12-04 astro-ph
The Binary Nucleus in VCC 128: A Candidate Supermassive Black Hole in a Dwarf Elliptical Galaxy
{ \it哈勃太空望远镜}(\hst)宽视场行星照相机2({ \it WFPC 2})拍摄的室女星系团矮椭圆星系VCC 128的图像显示了一个明显的双核。投影中由$\sim 32$ pc分隔的两个分量具有相同的量值和颜色。我们提出了一个光谱的双核,并表明,它是不一致的一个或两个组件是发射线背景物体或前景恒星。最有可能的解释是,正如\citet{lauer_etal_96}对NGC 4486 B中的双核所提出的那样,我们看到的是一个围绕着超大质量黑洞的核盘。这是第二次有早期型矮星系(dE/dSph)被认为是SMBH的宿主。
2006-09-28 astro-ph
Supermassive Black Hole Binaries as Galactic Blenders
本文重点讨论了近距离超大质量黑洞双星的动力学意义,既可以作为共振相位混合的一个例子,也可以作为一些椭圆星系光度剖面中观测到的反转和其他异常特征的一个潜在解释。由执行近周期轨道的黑洞组成的双星的存在导致了黑洞和星系中各种恒星之间广泛共振耦合的可能性。这可能导致有效的混沌相位混合,在许多情况下,恒星能量的系统性增加以及随之而来的向更大半径的传输。允许存在一个超大质量黑洞的二进制与合理的参数值附近的中心的一个球形,或近球形,星系的特点是最初的Nuker密度分布,使一个相当详细地再现中央表面的亮度分布等星系NGC 3706。
2003-07-21 astro-ph