MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments. V. Multi-epoch VLBA Images
我们目前的图像从一个长期的计划(MOJAVE:监测喷流在AGN VLBA实验)调查的结构和演变的秒差距尺度的喷流现象与明亮的射电大声活跃的星系在北部天空。观测包括2424 15 GHz VLBA图像的一个完整的通量密度有限的样本135 AGN以上的10度-20度,跨越期间1994年8月至2007年9月。这些数据是作为MOJAVE和2 cm Survey计划的一部分从VLBA档案中获得的。样本选择标准是基于多历元秒差距尺度(VLBA)通量密度,并非常有利于高度可变和紧凑的耀变体。该样本几乎包括了北部天空中所有最突出的耀变体,非常适合统计分析和与其他波长的研究进行比较。我们的多历元和堆叠历元图像显示,94%的样品具有明显的单侧射流形态,最有可能是由于相对论性光束的影响。在剩下的源中,有五个有双面秒差距尺度的喷流,三个在15 GHz时被VLBA有效地分辨出来,基本上所有的通量密度都包含在零点几毫弧秒之内。
2008-12-20 astro-ph
Cosmological evolution of supermassive black holes and AGN: a synthesis model for accretion and feedback
超大质量黑洞(SMBH)通过吸积的增长伴随着大量能量的释放,这些能量可以像类星体那样被辐射出去,平流进入黑洞,或者像在射电星系中观察到的那样通过强大的喷流以动力学形式被处理掉。在这里,我将提出新的限制SMBH的质量函数和爱丁顿比分布的演变,从活动星系核光度函数的研究,旨在占辐射和动能输出的活动星系核在一个系统的方式。首先,我讨论了如何细化Soltan参数导致联合约束的质量加权平均自旋SMBH和总质量密度的高红移(z~5)和“流浪”黑洞。然后,我将展示如何描述的缩小趋势中观察到的活动星系核人口的宇宙学演化的物理量(黑洞质量,吸积率,辐射和动能输出)。最后,简要讨论了活动星系核动力学反馈的红移演化,并与演化中的SMBH种群的辐射输出进行了比较,从而为活动星系核结构形成中的反馈唯象模型提供了一个强有力的物理框架。
2008-08-01 astro-ph
Virial Masses of Black Holes from Single Epoch Spectra of AGN
本文描述了在给定观测量的情况下,通过计算M_BH的条件概率分布来估计活动星系核黑洞质量的一般问题。特别注意的情况下,一个使用AGN连续发光度和发射线宽估计M_BH,我们概述了如何建立的条件概率分布的M_BH给定观测到的光度,线宽,和红移。我们展示了如何将M_BH的宽线估计与来自M_BH和L之间的内在相关性以及来自M_BH的内在分布的信息相结合,以改进M_BH的估计的方式。模拟被用来评估如何从宽线质量估计推断的M_BH的分布不同于内在分布,我们发现,这可能会导致推断的分布是过于广泛。我们使用这些结果和一个样本的25个来源,最近的混响映射估计活动星系核黑洞质量调查的有效性,使用C IV发射线估计M_BH和间接探测C IV区域的大小-光度(R-L)的关系。我们对100个源(包括29个类星体的新谱)的M_BH进行了估算。我们发现,如果假定两条谱线的R \propto L^{1/2}_{UV},则两条谱线的估计是一致的。
2006-09-11 astro-ph
The Accuracy of Supermassive Black Hole Masses Determined by the Single-Epoch-Spectrum (Dibai) Method
1980 ~ 1984年,E. A.迪拜,被证明是在最近的混响映射估计非常一致。17个活动星系核的质量范围从太阳质量的10^6到10^9,通过比较发现,迪拜星系核的质量估计值与混响映射的质量估计值吻合得明显好于0.3 dex,平均而言,仅比混响映射的质量低0.14 dex(约40%)。这一结果与25年前的结果惊人地一致,这对活动星系核的结构和运动学有着重要的意义,并意味着活动星系核非常相似。我们的结果为单历元谱方法研究超大质量黑洞与宿主星系的协同演化提供了有力的支持。
2009-04-02 astro-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments - I. First-Epoch 15 GHz Linear Polarization Images
我们目前的第一个时代,毫角秒尺度的线性偏振图像在15 GHz的133个喷流与活动星系核MOJAVE调查(监测喷流在活动星系核VLBA实验)。该样品由银纬|b| > 2.5度的所有已知活动星系核组成,J2000下降> -20度,1994-2003年期间的任何时期,15 GHz VLBA通量密度超过1.5 Jy(对于衰减< 0的源,为2 Jy)。由于强烈的选择效应,样品主要由耀变体组成,其具有秒差距尺度的形态,包括单侧喷流末端的明亮核心成分。在最长的VLBA基线上,至少有三分之一的致密核心完全无法分辨,表明亮度温度高于10^{11} K。未解决的核心往往有电矢量与内部射流方向一致,这表明存在一个固定的横向激波附近的射流的基础。许多扩展的喷流区域显示出极高的分数极化(> 50%)和与喷流脊线对齐的电矢量,这与横向冲击的光学薄发射相一致。弱线和强线耀变体显示分数极化随着距离的增加,但BL紫胶喷流一般更极化,并优先与当地的喷流方向对齐的电矢量。我们表明,这些差异是内在的射流,而不是由于样本的偏见。伽玛射线暴(EGRET)耀变体的喷流中的独特特征通常是非EGRET耀变体中喷流的两倍,并且更加偏振。如果EGRET blazar的多普勒增强因子比尚未在伽马射线中检测到的多普勒增强因子稍高,那么这些差异就可以得到充分的解释。
2005-03-07 astro-ph
A close look to quasar-triggered winds: is the black hole-bulge relation self-regulated?
我们讨论的作用反馈活动星系的球状星系的形成。由吸积黑洞(BH)释放的能量可以通过直接由中央引擎产生的冲击波、辐射压力或辐射加热注入ISM。描述了一个场景,其中辐射加热扰动的恒星形成的球体的methods,导致一个关键阶段,SNe形成一个冷的膨胀壳,从AGN的辐射压力推出星系。这一机制可以调节BH-凸起与观测值的关系。然而,这种关系可能仅仅是由负责吸积到BH上的气体的角动量几乎完全损失的机制所决定的。使用一种新的模型,包括活动星系的星系形成,我们表明,没有自我调节的模型有问题,在复制正确的斜率的活动星系的光度函数,而模型与风给一个更好的拟合,但是,所有这些模型几乎indingishable至于他们预测的BH-凸起的关系而言。最后,我们表明,规模缩小的微弱活动星系核是最有可能由于动力学反馈的恒星形成的隆起。
2006-04-14 astro-ph
Detection and Measurement of Parsec-Scale Circular Polarization in Four AGN
本文给出了13个活动星系核的5个15 GHz VLBA观测历元。这些观测是专门校准检测秒差距尺度的圆偏振和我们的校准技术进行了详细的讨论和分析。我们在4个活动星系核:3C 84、PKS 0528+134、3C 273和3C 279的射电喷流中获得了秒差距尺度圆偏振的可靠探测。对于这些对象中的每一个,我们的检测是在~ 0.3-1%的局部分数圆偏振的水平。我们的观测结果在多个时期(和不同的校准技术)的圆偏振的符号和幅度是一致的。3C 273和3C 279在我们的观测期间都经历了核心爆发,并且两个源的圆偏振的变化与这些爆发相关。在一般情况下,我们观察到的圆偏振与这些对象的强VLBI核心几乎一致,然而,在3C 84的圆偏振位于一个完整的毫角秒南部的源峰,并在1996.73历元的3C 273的圆偏振主要是与新出现的喷流组件。圆偏振可以作为同步辐射的固有分量产生,或者通过线偏振到圆偏振的法拉第转换产生。我们的单频观测并不容易区分这些可能的机制,但独立的机制,所观察到的圆极化的符号跨时期的显着一致性表明存在一个长期的,稳定的,单向的磁场。Hodge和Aller在8 GHz对3C 273和3C 279进行的单碟观测表明,在我们的观测框架中,这种稳定性可能会持续数十年。
2000-07-26 astro-ph
MOJAVE: Monitoring of Jets in AGN with VLBA Experiments - II. First-Epoch 15 GHz Circular Polarization Results
我们报告的第一个历元的圆偏振结果为133个活动星系核的MOJAVE计划,以监测的结构和偏振的流限样本的河外射电喷流与VLBA在15 GHz。我们在大约15%的样品中发现了强圆偏振($\geq 0.3$ %)。圆偏振通常与喷流核心有关,然而,我们确实发现了一些强喷流成分是圆偏振的。圆偏振的水平通常在局部Stokes- $I$的$0.3-0.5$ %的范围内。我们发现,分数圆偏振的喷流核心和源类型,红移,EGRET检测,线性偏振,或其他观测到的秒差距尺度的喷流属性之间没有很强的相关性。两个邻近星系与更遥远的类星体和BL Lac天体的圆-线偏振比存在差异。我们认为这是因为更远的源要么具有(1)较少的线偏振去偏振,和/或(2)较差的有效线性分辨率,因此它们的VLBA核心显然包含大量的线偏振喷流发射。3C 84的喷流显示出复杂的圆偏振结构,与霍曼和沃德尔五年前的观测结果相似;然而,大部分圆偏振似乎已经移动,与0.06 $c$的自行一致。3C 273的喷流也有几个圆偏振分量,我们发现它们的分数圆偏振随着距离核心的距离而减小。
2005-11-30 astro-ph
The Host Galaxies and Black Holes of Typical z~0.5-1.4 AGN
本文研究了Chandra深场南区(CDF-S)GOODS部分z~0.5-1.4的58个X射线选择活动星系核的宿主星系的恒星和恒星形成(SF)性质。AGN被选择为使得它们的静止帧UV到近红外SED由恒星发射主导,即,它们显示出突出的1.6微米凸块,从而最小化AGN发射“污染”。这个活动星系核人口约占这些红移的X射线选择活动星系核的50%。使用恒星和尘埃的排放模型,我们模拟他们的SED导出恒星质量(M*)和总(UV+IR)恒星形成率(SFR)。活动星系核存在于这里探测到的红移中最大的星系中。它们的特征恒星质量(在中位z为0.67和1.07时,M*~7.8x10^10 Msun和M*~1.2x10^11 Msun)似乎代表了这些红移下的X射线选择活动星系核的星群,并且介于本地2型活动星系核和高红移(z~2)活动星系核之间。由此推断出的典型活动星系核的黑洞质量(MBH~ 2 × 10^8 Msun)与红移相近的光学类星体的质量相似。由于我们样品中的活动星系核比类星体的亮度低得多(L(2- 10 keV)<10^44 erg/s),因此典型的活动星系核具有低的爱丁顿比(eta~0.01-0.001)。这表明,至少在中间z,宇宙活动星系核的“缩小”是由于两个典型的宿主星系的特征恒星质量的减少,以及较低的有效吸积。最后,在活动星系核宿主星系中,没有强有力的证据表明,与质量选择(即,IRAC选择的…
2007-12-19 astro-ph
A synthesis model for AGN evolution: supermassive black holes growth and feedback modes
我们提出了一个综合的宇宙活动星系核演化和超大质量黑洞生长的模型。我们解决的连续性方程SMBH质量函数使用本地确定的一个作为边界条件,和硬X射线光度函数作为示踪剂的AGN的增长率分布,补充与光度相关的辐射热校正和吸收柱分布。与大多数以前的半解析和数值模型不同,我们不假设爱丁顿比的任何特定分布,而是通过耦合质量和光度函数来经验地确定它。SMBH显示了一个非常广泛的吸积率分布,我们讨论了这一事实的后果,我们观察到的AGN分数在星系中的理解。我们证实了以前的结果,并表明,至少在z<1.5,SMBH质量函数的发展反层次,即最大的质量比质量较小的洞生长得更早,更快。这是我们第一次在高于黑洞吸积率密度峰值(z~2)的红移处发现了这种缩小行为的反转迹象。我们还导出了活动星系核(质量加权)平均辐射效率的严格约束条件:0.065<ε_0 ε_{rad}< 0.07$,其中ε_0是局部SMBH质量密度,单位为4.3 × 10^5 M_sun Mpc^{-3}。我们追踪了活动星系核动力学光度函数的宇宙学演化,发现SMBH将吸积的静止质量能量转换为动能的总效率在3 ~ 5 \times 10^{-3}之间。然而,这种"动力学效率“随着SMBH质量和红移的变化而变化,在后期对于非常大质量的黑洞是最大的,正如宇宙学背景下许多星系形成模型对AGN反馈所要求的那样。(删节)
2008-05-16 astro-ph
Systematic Uncertainties in Black Hole Masses Determined from Single Epoch Spectra
我们探索的性质,可以出现在活动星系核(AGN)的单历元光谱测量黑洞质量的系统误差,利用许多历元NGC 5548和PG 1229 +204混响映射数据库。特别是,我们研究了由于活动星系核的变化,污染由于恒定的光谱成分(即,窄线和宿主星系通量),数据质量(即,信噪比,S/N),并通过比较单历元质量测量的精度和准确度,最近的混响映射研究的频谱特征的混合。我们计算的质量,通过表征宽的β发射线的半峰全宽和线色散,并证明了去除窄的发射线组件和主机星光的重要性。我们发现,线宽测量的可靠性迅速下降的S/N低于~10至20(每像素),拟合线轮廓,而不是直接测量的数据并不能缓解这个问题,但事实上,可以引入系统误差。我们还得出结论,一个完整的光谱分解,以解聚的活动星系核和星系的光谱特征是不必要的,除了判断的贡献的主机星系的光度和解聚任何发射线,可能会抑制准确的线宽测量。最后,我们提出了一个误差预算,总结了最小的可观察到的不确定性,以及额外的散射和/或系统偏移量,可以预期从调查的各个误差源。特别是,我们发现,在单历元的质量估计,由于可变性的最小可观测的不确定性是<~ 0.1德克斯高S/N(>~ 20每像素)的光谱。
2008-10-20 astro-ph
Connecting Galaxies, Halos, and Star Formation Rates Across Cosmic Time
一个简单的,观察动机的模型,了解晕质量,星系恒星质量,恒星形成率是相关的,以及这些关系如何随时间演变。晕质量和星系恒星质量之间的关系是通过将观测到的星系空间丰度与多个时期的预期晕空间丰度相匹配来确定的-即在每个时期,质量更大的星系被分配给质量更大的晕。不同时期的晕连接晕质量吸积的历史估计从N体模拟。在固定时期的晕-星系连接与跨时间的晕之间的连接一起提供了跨时间的观测星系之间的连接。随着合并和吸积对星系生长的影响的近似,人们可以直接推断星系的恒星形成历史作为恒星和晕质量的函数。这个模型被调整,以匹配观测到的恒星质量函数的演化和观测到的恒星形成率的归一化-恒星质量关系到z~1。例如,这些数据要求恒星形成率密度主要由0<z<1时M星~10^{10.0-10.5} Msun的星系决定,并且这些时期的星系位于M星~10^{11.5-12.5} Msun的晕中。恒星形成率-晕质量关系在0<z<1的范围内近似为高斯型,平均值和标准化值略有变化。这个模型然后被用来阐明一些问题,包括1)“缩小”的澄清,2)缺乏一个尖锐的特征晕质量,在恒星形成被截断,和3)恒星形成的优势合并到星系的恒星积累与Mstar<10^11 Msun在z<1。
2009-06-02 astro-ph
The dependence of Star Formation on Galaxy Stellar Mass
我们结合斯皮策24微米观测数据和COMBO-17巡天对约15,000个0.2<z<1星系的数据,以确定不同恒星质量的星系子种群的平均恒星形成率(SFR)是如何演变的。在测定中,<SFR>我们考虑了紫外(UV)和红外(IR)光度,并考虑了通过图像堆叠在24微米处未被单独检测到的星系的贡献。对于所有的红移,我们发现,高质量的星系有实质上较低的比SFR,<SFR>/<M*>,比低质量的。然而,我们发现了一个惊人的结果,即宇宙SFR随红移的下降速率对于大质量和低质量星系几乎是相同的,即不是恒星质量的强函数。这一分析证实了所谓“缩小”的一种说法,即大质量星系的主要质量积累时期大大早于低质量星系的质量积累时期。然而,它表明,恒星形成活动并没有变得越来越局限于低质量星系到目前的时代。我们认为,这表明,加热活动星系核动力的无线电喷流是不是占主导地位的机制,负责宇宙SFR下降,因为z~1,这是证明了与半解析模型,包括这种效果的比较。
2007-04-10 astro-ph
The millimetre variability of M81* -- Multi-epoch dual frequency mm-observations of the nucleus of M81
关于低光度活动星系核在极端亚爱丁顿区吸积的物理机制,仍然有许多悬而未决的问题。同时进行的多波长研究已经非常成功地限制了SgrA* 的性质,SgrA* 是我们银河系中心的极端亚爱丁顿黑洞。M81* 是附近旋涡星系M81的核心,它是一个理想的来源,可以将SgrA* 上获得的见解扩展到更高光度的AGN。在这里,我们提出了在M81* 上协调的多波长活动框架内获得的3 mm和1 mm处的观测结果。使用IRAM Plateau de Bure干涉仪在三个时期内同时在3 mm和1 mm波长处观察到M81* 的连续发射。我们给出了M81* 在1 mm左右波长处的第一次通量测量。我们发现M81* 是一个连续可变源,在较短的波长处观察到更高的变化性。此外,3 mm和1 mm处的变异性似乎相关。像SgrA* 一样,M81* 似乎在毫米到亚毫米范围内显示出最强的通量密度和可变性。关于从光学厚到光学薄发射的转换频率的确切位置仍然存在一些模糊性。所观察到的变化时间尺度点的顺序25史瓦西半径的发射区域的尺寸上限。数据表明,M81* 确实是一个与SgrA* 具有非常相似物理性质的系统,是通向高光度活动星系核的理想桥梁。所获得的数据清楚地表明了LLAGN的多波长同时观测的有用性和必要性。
2006-11-28 astro-ph
Multiwavelength study of massive galaxies at z~2. II. Widespread Compton thick AGN and the concurrent growth of black holes and bulges
用Spitzer MIPS在24 μ m波段观测到的K<22的1.4<z<2.5星系(织女星)中,约有20-30%的星系中红外辐射相对于其它多波长恒星形成率观测结果显示出过量,这些星系在Spitzer IRAC数据中也显示出过量的近红外辐射,其光谱能量分布在静止坐标系中的峰值在1.6 μ m处。这表明在恒星形成的星系中通常不存在温暖的尘埃辐射。叠加钱德拉数据的中红外多余星系产生一个显着的硬X射线检测在静止帧能量>6.2 keV。叠加的X射线谱在能量大于10 keV时急剧上升,这表明这些源中存在着康普顿厚度的活动星系核(AGN),其柱密度N_H~10^{24} cm^-2,X射线平均亮度为L_{2-8 keV} ~(1-4)x10^43 erg/s。它们的天空密度(~3200 deg^-2)和空间密度(~2.6x10^-4 Mpc^-3)是X射线探测到的z~2活动星系核的两倍,并且比以前已知的具有相似红移的康普顿厚源的密度大得多。中红外多余星系是长期以来一直在寻找的人口遥远的严重模糊AGN的X射线背景的合成模型预测的一部分。中红外多余天体的比例随着星系质量的增加而增加,在M~ 10 ^11 M_sun中达到~50-60%,这种效应可能与星系形成中的缩小有关。从这些康普顿厚源推断的黑洞增长率与z=2时的全球恒星形成率之比与局部球状体中黑洞与恒星的质量比相似,这意味着在今天的大质量星系的…
2007-07-24 astro-ph
AGN Feedback Mechanisms
吸积的黑洞可以以各种形式向周围环境释放巨大的能量。这种反馈可能会深刻地影响黑洞的环境。在简要回顾了可能的反馈类型之后,我重点讨论了通过喷流和强风注入的动能。这些外流的影响可能在加热弥漫在星系团中的X射线发射大气中特别明显。在星系形成时期,类似的加热效应可以调节超大质量黑洞的生长。
2003-03-03 astro-ph
[On the jet contribution to the AGN cosmic energy budget
黑洞通过在吸积盘中产生光子来释放能量,也通过加速喷流来释放能量。我们调查的相对重要性,这两个路径在宇宙时间通过确定的机械光度函数(LF)的射电源,并通过比较它到以前确定的热LF的活动星系核(AGN)的X射线,光学和红外观测。射电源的机械LF的计算分两步进行:确定作为射电光度的函数的机械光度和它与射电源的射电LF的卷积。即使前者有很大的不确定性,我们也可以得出结论,在任何宇宙时期,喷流的贡献都不可能远大于活动星系核能量收支的10%。
2008-12-08 astro-ph
Constraints from Galaxy-AGN Clustering on the Correlation between Galaxy and Black Hole Mass at Redshifts 2<Z<3
我们利用星系在遥远的活动星系核周围的成簇来估计星系和黑洞质量之间的关系,该关系是在古老的类星体时代获得的,在红移2 <~ z <~ 3时,巨大的黑洞吸积了它们的大部分质量。无论是平均关系还是它的散射,都与在局部宇宙中观测到的结果没有显著的不同,至少在我们能够探测到的视星等(16 <~ G_AB <~ 26)和黑洞质量(10^6 <~ M_BH/M_sun <~ 10^10.5)的范围内是如此。
2005-05-26 astro-ph