Ionization, Magneto-rotational, and Gravitational Instabilities in Thin Accretion Disks Around Supermassive Black Holes
本文研究了热电离、磁转动和引力不稳定性在超大质量黑洞周围薄吸积盘中的综合作用。我们发现，在盘的电离不稳定性不稳定的部分中，即使在热极限循环的冷中性分支上，气体也保持与磁场的良好耦合。这表明电离不稳定性不是活动星系核中大幅度含时吸积的重要来源。我们还认为，对于大于10^{-2}太阳质量/年的吸积率，吸积盘的引力不稳定区和磁旋转不稳定区重叠;对于较低的吸积率，它们可能不重叠。因此，一些低光度活动星系核，例如NGC 4258，可能处于一个瞬态阶段，在这个阶段中，质量在一个非吸积的引力和磁旋转稳定的“死区”中积累。我们对这些发现的可能影响发表评论。
2000-11-28 astro-ph
Growing Supermassive Black Holes by Chaotic Accretion
本文研究了在高红移下从恒星质量种子生长最大超大质量黑洞的问题。在不违反爱丁顿极限的情况下，快速增长需要获得大部分质量，而空穴具有低自旋，因此具有低辐射吸积效率。如果像以前认为的那样，黑洞的旋转与吸积流非常迅速地对准，那么即使是一系列随机取向的吸积事件也会使黑洞旋转起来，阻止质量的快速增长。然而，使用最近的一个结果，在某些条件下的Barcles-Petterson效应导致{ \it计数器}对齐的孔和盘自旋，我们表明，孔可以快速增长的质量，如果他们获得大部分的随机取向的吸积情节的角动量$J_d$不大于孔的角动量$J_h$的序列。最终，黑洞的总角动量与上一次吸积事件相当。这就指向了这样一幅图像，在这个图像中，吸积在圆盘大小的尺度上是混沌的，即$\la 0.1$ pc。
2006-09-21 astro-ph
Stability of rotating supermassive stars in presence of dark matter background
基于能量方法研究了热暗物质中超大质量恒星的稳定性。比较了暗物质的稳定性效应和转动稳定性效应，提出了转动稳定性效应优先的观点。
1997-12-24 astro-ph
Lyman Edge Features from Accretion Disks Around Maximally Rotating Supermassive Black Hole
计算了最大旋转黑洞周围吸积盘的Lyman不连续的振幅。局部发射盘光谱计算与先前开发的数值模型（Sincell和Krolik 1998），然后使用一个新的广义相对论射线跟踪代码来确定所观察到的光谱作为倾斜角的函数，θ_o。我们发现，莱曼不连续是不可检测的磁盘在倾角cos（θ_o）< 0.8，但一个显着的功能仍然是磁盘上看到的正面。
1998-01-12 astro-ph
Mass-losing accretion discs around supermassive black holes
利用一组定态解析解研究了外流/风对超大质量黑洞周围吸积盘引力稳定性的影响。质量损失率由流出从盘被假定为一个幂律的径向距离和能量和角动量的量被带走的风被参数化的现象。我们发现，在自引力半径的第一个团块的质量线性下降的总质量损失率的流出。除小粘度和高吸积率的情况外，一般情况下，自引力半径随外流质量损失量的增加而增加。我们的解决方案表明，随着更多的角动量损失的外流，然后减少到第一个团块的质量是更显着的。
2008-10-01 astro-ph
How Much Mass do Supermassive Black Holes Eat in their Old Age?
我们考虑了局部超大质量黑洞的爱丁顿比和吸积率的分布，考虑了辐射效率和辐射热修正对吸积率的依赖性。我们发现，黑洞的质量增长，无论是集成的质量密度和质量的大多数单个对象，必须由一个早期的，辐射效率高，高吸积率阶段，而不是由辐射效率低吸积率阶段，其中大多数本地超大质量黑洞目前观察到。这一结论对于椭圆形宿主星系中的超大质量黑洞尤其正确，正如预期的那样，如果它们在过去经历了合并活动，这将促进类星体的活动和快速增长。我们讨论了模型的时间演化的吸积率，并表明，他们都预测显着的质量增长在一个先前的辐射有效的状态。避免这一结论的唯一方法是通过仔细微调吸积/类星体的时间尺度，使其与观测结果不一致。我们的研究结果同意广泛的观测推断得出的类星体光度函数和X射线背景合成模型，但我们的方法的优点是独立的源人口的建模。因此，黑洞大部分时间处于低吸积率阶段的模型与在相对较短的高吸积率阶段中暗示质量增加的观测以及吸积率的局部分布完全一致。
2006-10-20 astro-ph
The distribution of supermassive black holes in the nuclei of nearby galaxies
利用蒙特卡罗模拟研究了星系形成分级模型中超大质量黑洞通过合并和吸积的生长。如果由超大质量黑洞吸积的质量与形成恒星的质量成线性比例，并且质量吸积的红移演化紧密地跟踪恒星形成的红移演化，那么黑洞质量与球壳质量之间就存在紧密的线性关系。黑洞吸积和恒星形成之间红移演化的差异在这种关系中引入了相当大的分散。黑洞吸积和恒星形成之间的非线性关系导致了残余黑洞质量和凸起质量之间的非线性关系。黑洞吸积与恒星形成线性相关但红移不相互跟踪的模型较好地再现了附近星系中观测到的黑洞质量与核球光度的关系及其散射。这表明一个共同的机制决定了黑洞吸积的效率和恒星形成的效率，特别是对于明亮的凸起。
1999-02-16 astro-ph
Accretion during the merger of supermassive black holes
研究了星系核中超大质量黑洞双星并合过程中盘吸积的演化。在等级星系形成模型中，最常见的双星可能来自较小的星系合并，并且具有不等质量的黑洞。一旦这样一个双星以0.1秒差距的量级嵌入吸积盘，合并将分两个阶段进行。在第一阶段，气态盘的轨道角动量的损失使双星在约1000万年的时间尺度上缩小。吸积到主黑洞的速度并没有增加，并可以大大减少，在这个磁盘驱动的迁移。在较小的分离，引力辐射成为主要的角动量损失过程，任何被困在次级轨道内的气体都被吸入的黑洞向内驱动。合并前的吸积速率超过了爱丁顿极限，因此最终的合并可能发生在一个由破裂的内盘形成的共同包层内，并伴随着高速（约10，000 km/s）的外流。
2002-01-18 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
Interaction of Supermassive Black Holes with their Stellar and Dark Matter Environments
综述了最近关于超大质量单黑洞和双黑洞与其核环境相互作用的理论工作，突出了可利用观测到的核结构来约束黑洞形成历史的方法。
2004-10-04 astro-ph
Measuring the accretion rate and kinetic luminosity functions of supermassive black holes
本文导出了喷流发射超大质量黑洞的吸积率函数（ARF）和动力学光度函数（KLF）。根据喷流的射电辐射估算了活动星系的吸积率和动能。对于紧凑的低功率喷流，我们使用核心射电辐射，而高功率射电噪类星体的喷流功率估计使用扩展的低频辐射，以避免聚束效应。我们发现，在低光度下，由射电辐射导出的ARF与AGN测得的热光度函数（BLF）一致，即，所有低光度活动星系核都会发射出强烈的喷流。我们提出了一个简单的模型，灵感来自于X射线双星和活动星系核之间的类比，它可以再现测量的喷流发射源的ARF以及BLF。该模型表明，打破幂律斜率的BLF是由于低效率的吸积强次爱丁顿源。由于我们的吸积措施是基于喷流功率，它也使我们能够计算KLF，因此，总动能喷射到周围介质中。我们将其与SNRs和XRB的动力学功率输出进行比较，并确定其宇宙学演化。
2007-10-09 astro-ph
The Cosmological History of Accretion onto Supermassive Black Holes
有人认为，星系核中的超大质量黑洞很可能是与它们的宿主暗物质晕共同生长的。在这个框架内，基于Press-Schechter的计算表明，物质在这样的黑洞上的平均吸积速率从当前时期的爱丁顿速率的0.003左右变化到红移3时的0.08左右。活动星系核演化的大部分可以解释为星系内物质吸积速率逐渐减小的反映。该结果几乎与宿主暗物质晕的质量无关，仅弱依赖于宇宙学参数的值。在高红移时，z大于5，星系中的黑洞会吸积到接近爱丁顿极限，这很可能导致星系外流在这些时期无处不在。
2006-08-09 astro-ph
Supermassive Black Hole Accretion History Inferred from a Large Sample of Chandra Hard X-ray Sources
我们描述的光学，近红外，和无线电特性的硬（2-7千电子伏）X射线源的样品中检测到的深钱德拉观察周围的阿贝尔370集群的领域。我们将这些数据与钱德拉深场北和夏威夷测量场SSA 13的类似观测相结合，以获得69个硬X射线源（45个被光谱识别）的样本，并进行了极深20 cm的观测。我们发现，约4%的> L型星系人口是X射线发光在任何时候，因此，黑洞吸积的持续时间约为半个Gyr。我们发现来自我们的总样品的总计2-7 keV通量的约30%来自z<1处的源。我们估计了吸积到超大质量黑洞上的辐射热光度和质量流入率。计算了吸积率密度的时间历程，其积分值与由局部黑洞质量与球核质量比推断的值相当一致。
2001-06-13 astro-ph
Shock oscillation model for QPOs in stellar-mass and supermassive black holes
本文数值研究了在10^7 > \dot M/ \dot M_E>10^{-4}的宽输入吸积率范围内，恒星质量（10M_sun）和超大质量（10^6M_sun）黑洞周围二维旋转吸积流中离心支撑的激波.由此产生的2D冲击是不稳定的时间和光度显示准周期振荡（QPO）的调制的一个因素的2-3和周期的十分之一秒到几个小时，这取决于黑洞的质量。激波振荡模型可以解释在恒星质量黑洞候选者中观测到的1-10 Hz的中频QPO，也表明活动星系核中存在以小时为周期的QPO。当吸积率较低时，光度与吸积率成比例地增加。当吸积率大大超过爱丁顿临界吸积率\dot M_E时，光度对吸积率不敏感，始终保持在3 L_E左右。另一方面，质量流出率与吸积率成比例地增加，并且其量约为输入质量流率的百分之几。
2007-03-21 astro-ph
Spin orientation of supermassive black holes in active galaxies
气体在中心超大质量黑洞上的吸积是活动星系核辐射能量的来源，我们在它们的光谱中观察到的宽辐射线可能是在距中心黑洞光日至光年的吸积盘的风中形成的。发射线的可变部分起源于距离中心超大质量黑洞仅1至50光日的典型距离。假设宽发射线产生于吸积盘内的气体云中，我们导出了Seyfert星系Mrk 110的中心黑洞质量为M_轨道= 1.8 +/-0.4 × 10^7 M_太阳.这个数字取决于吸积盘的倾角。在这里，我们报告的检测引力红移发射的可变分数的广泛的发射线。我们推导出中心黑洞质量为M_grav = 14.0 +/-3.0 x 10^7 M_sun。这些测量与吸积盘的方向无关。两个黑洞质量估计的比较允许确定中心吸积盘角i的投影为21 +/-5度。因此也决定了中心黑洞的自旋轴的方向。
2003-11-12 astro-ph
X-shaped radio galaxies as observational evidence for the interaction of supermassive binary black holes and accretion disk at pc scale
星系合并过程中可能形成超大质量黑洞双星。本文研究了超大质量双星黑洞与吸积盘的相互作用，发现在某些FRII射电星系中观测到的X形结构可能是由于倾斜双星与吸积盘在星系中心pc尺度范围内的相互作用-重排成一行的结果.我们详细地比较了模型和观测结果，并表明配置是一致的，以及与X形射电源的观测。X型射电特征仅在FRII射电源中形成，这是由于双星与标准盘之间存在强相互作用，而X型FRI射电源中没有X型射电星系是由于双星与FRI射电源中低辐射吸积流之间的相互作用可以忽略不计。结果表明，在FRII射电星系的大部分生命期内，双星与外盘保持不对准，大多数FRII射电星系的喷流方向随机分布，而大多数FRI射电星系的喷流方向垂直于吸积盘，从而垂直于主星系的长轴。讨论了X型射电星系与双-双射电星系（DDRG）的关系。将该模型应用于两个X形射电源4C+01.30和3C 293以及一个DDRG源J 0116 -473，表明这三个天体中的SMBBH具有黑洞质量比$q \sim 0.1 - 0.3$。
2003-10-23 astro-ph
The parallel lives of supermassive black holes and their host galaxies
我们将宇宙中恒星总质量和恒星形成率密度红移演化的所有可用观测数据与根据类星体和活动星系核的硬X射线选择光度函数估计的超大质量黑洞的质量和吸积率密度演化进行了比较。我们发现，平均黑洞质量必须在较高的红移给定的球状恒星质量较高。此外，我们发现负的红移演化的磁盘/不规则球的质量比。的总吸积效率被限制在0.06和0.12之间，这取决于当地SMBH质量密度的确切值，并在临界吸积率低于辐射低效吸积可能发生。
2006-02-24 astro-ph
Accretion around supermassive black holes: the detection of the Balmer edge signature from quasars
类星体的紫外/光学连续谱被认为是来自于围绕超大质量黑洞的吸积流，并且它支配着类星体的辐射输出。然而，这种发射的性质，通常被称为蓝色大颠簸，还没有得到很好的理解。强有力的证据，其热性质将是一个连续不透明的边缘功能固有的这一组成部分，但这还没有得到明确的证实，尽管许多模型的预测。我们现在正在开发和利用一种新的方法来检测氢不透明度的巴耳末边缘。该方法通过获取偏振通量谱，克服了对某些物体核外辐射严重污染的主要障碍。如果我们对偏振通量的解释是正确的，我们的数据表明，大蓝色凸块发射在吸收中具有巴耳末边缘，这表明发射确实是热的，并且发射器是光学厚的。
2004-02-26 astro-ph
Modeling the accretion history of supermassive black holes
有压倒性的证据表明，在大多数邻近星系的中心存在超大质量黑洞（SMBH）。这些残余黑洞的质量估计从恒星运动学的本地星系和类星体现象在高红移点组装SMBH的存在。利用高红移和低红移的观测数据作为模型约束，可以重建SMBH的吸积历史。观测星系和类星体在亚毫米，红外，光学和X射线波段被用来作为约束，随着数据的人口统计学本地黑洞。黑洞质量随宇宙时间增长的理论建模迄今为止一直在两个不同的方向上进行：一种是利用各种波段观测的唯象方法，另一种是从理论框架和一组假设开始的半分析方法，目的是匹配观测。这两种技术都是在冷暗物质主导的宇宙中结构形成的标准范式的背景下进行的。在这里，我们研究的关键问题和不确定性，在理论上理解的SMBHs的增长。
2004-04-26 astro-ph
The Cosmological History of Accretion onto Dark Halos and Supermassive Black Holes
目的：我们研究了暗晕的宇宙学生长，并追踪了伴随的超大质量黑洞的吸积历史的同时代生长的结果。方法：利用Press-Schechter近似，得到了暗物质晕平均增长率的解析表达式。暗晕吸积率进行了比较，数值计算的工作和理解AGN演化的后果进行了说明。结果如下：平均吸积率到暗物质晕被证明有一个简单的分析形式，同意与以前的数值计算工作，可以很容易地计算范围广泛的晕质量，红移和宇宙学参数。结果提供了一个显着的改进发表的拟合公式推导出合并树。然后，我们考虑相关的超大质量黑洞的增长，并作出一个简单的假设“纯同时代进化”（PCE）的基本测试，其中，平均而言，黑洞增长跟踪黑暗的晕增长。我们证明，无论是从硬X射线巡天得到的活动星系核的积分热光度密度的绝对值和它的宇宙学演化是很好的再现PCE。在z >~ 0.5处发现了极好的一致性，尽管与z=0时的PCE相比，观测到的光度密度下降了2倍：在低红移处，黑洞的生长似乎与晕的生长脱钩，这可能与“宇宙缩小”现象有关。总的来说，活动星系核的演化似乎是由宇宙结构增长的减缓引起的，或者与之密切相关。我们还讨论了平均爱丁顿比平均在所有星系，这是预测将显示出强烈的演变，以更高的价值观与红移。
2006-08-10 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
Absorption of dark matter by a supermassive black hole at the Galactic center: role of boundary conditions
分析了银河系核球星的引力散射和核球中心超大质量黑洞的吸收共同作用导致的银河系中心暗物质分布的演化。注意力集中在黑洞的边界条件。结果表明，它的形式取决于暗物质粒子的能量。计算了修正后的暗物质粒子到黑洞上的通量。对吸收的暗物质数量的估计表明，暗物质在黑洞总质量中所占的比例可能很大。计算了核球中心部分的暗物质密度。它表明，最近观察到的伽马辐射从银河系中心可以归因于湮灭的暗物质与此密度。
2005-03-31 astro-ph
Supermassive Stars in Quasar Disks
我们提出超大质量恒星可能形成于类星体吸积盘中，并讨论了可能的观测结果。综述了超大质量恒星的结构和稳定性。由于高吸积率，类星体盘是巨大的，它们的光学发光部分的边缘很容易破碎。从几百个太阳质量开始，一个占主导地位的碎片将增长到孤立质量，这是盘质量的一个重要部分，比碎片收缩到恒星主序星更快。一个缺口将形成在磁盘和恒星将向内迁移的吸积时标，这是可比的恒星的主序星的寿命。通过中断对内部圆盘的气体供应，间隙可能会暂时使类星体变暗和变红。恒星迁移的最后阶段将是低频引力波的强源。
2004-02-20 astro-ph
The evolution of a supermassive binary caused by an accretion disc
研究了大质量双星与非自引力环双星吸积盘的相互作用。计算了双星产生的静止扭盘的形状。它示出的内部部分的光盘必须位于二元轨道平面的任何值的粘度。当内部磁盘中平面与感兴趣的尺度上的二进制轨道平面对齐，它在相同的意义上旋转的二进制，修改的磁盘结构和二进制轨道的衰减率，假设圆形，由于潮汐角动量与磁盘交换，计算。它示出，修改后的光盘结构是很好地描述了由自相似的非线性扩散方程的解控制的光盘表面密度的演变。计算出的双星轨道衰变的时间尺度总是小于“吸积”时间$t_{acc}=m/{\dot M}$（$m$是第二部分的质量，$\dot M$是盘吸积率），并由第二部分的质量比$m$（假设远小于第一部分的质量）、初始双星轨道内的盘质量和盘中粘性的形式决定。
1998-12-10 astro-ph
Accretion and nuclear activity of quiescent supermassive black holes. II: optical study and interpretation
我们对六个静止早期星系的新样本和文献中的更大样本的核活动进行了X射线研究，证实了（Soria等人，论文I）指出，扩散热气体的Bondi吸积率不是超大质量黑洞（SMBH）X射线光度的良好指标。在这里，我们建议，一个更可靠的估计吸积率必须包括气体释放的恒星星族内的SMBH的影响范围，除了邦迪流入的热气体通过该表面。我们使用光学表面亮度剖面来估计核区域恒星的质量损失率：我们表明，对于我们的星系样本，它比Chandra估计的热气体的Bondi流入率高一个数量级（~10 ^{-4}-10 ^{-3} M_sun/yr）（论文I）。只有考虑到这两种燃料来源，我们才能限制真实的吸积率，吸积效率和功率预算。辐射有效吸积被排除，静止SMBHs。对于典型的辐射效率低的流动，观测到的SMBH的X射线光度意味着吸积分数约为1 - 10%（即约90 - 99%的可用气体没有到达SMBH），至少有五个我们的六个目标星系，以及大多数其他星系与已知SMBH质量。我们讨论的影响范围内的质量守恒的条件，使总的气体注入是由吸积加上流出平衡。我们表明，总吸积功率（机械加辐射）的一小部分将足以维持一个自我调节，缓慢流出，从核区域删除所有的气体，不下沉到BH（“BH反馈”）。其余的吸积力可能以喷流或平流的形式进行。我们还讨论了可能导致间歇性核活动的情况。
2005-11-11 astro-ph
Most Supermassive Black Holes must be Rapidly Rotating
我们利用X射线背景的积分谱和类星体的谱能量分布来推导类星体对宇宙能量输出的贡献。我们发现一个下限的能量从吸积到黑洞的6%，宇宙的总光度可能更多，与15%的可能性。比较这些值与附近星系中心的黑洞的质量，我们表明，吸积过程必须平均非常有效：至少15%的吸积质量必须转化为辐射能量。这进一步意味着大多数超大质量黑洞都在快速旋转。
2001-12-17 astro-ph
Brightening of an Accretion Disk Due to Viscous Dissipation of Gravitational Waves During the Coalescence of Supermassive Black Holes
超大质量黑洞双星的合并释放出峰值功率高达10^57 erg/s的引力波（GW）。当GW通过环境气体传播时，它们引起剪切，并且它们的一小部分功率通过粘性耗散。耗散的热量表现为电磁（EM）辐射，提供GW信号的即时EM对应物。对于薄的吸积盘，在距离大于10^3史瓦西半径的地方，GW的加热速率超过吸积功率，而与吸积速率和粘滞系数无关。
2008-07-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Inner region accretion flows onto black holes
我们在这里研究的内部区域吸积流到黑洞。提出了各种模型。我们还讨论了粘性机制在各种情况下，银河系黑洞和超大质量黑洞和热吸积盘的标准吸积盘。有关工作在这里提出的统一方面的磁盘吸积到超大质量黑洞和可能的耦合厚盘光束的内部区域。我们还探讨了其他吸积流的情况。我们的结论是，各种情况下产生高温的内流和粘度可能不高于α $\sim$ 0.01。
1999-09-29 astro-ph
Observational Constraints on the Self Interacting Dark Matter Scenario and the Growth of Supermassive Black Holes
我们考虑的后果SIDM的速度依赖于每单位质量的截面。SIDM在种子黑洞上的吸积可以产生超大质量黑洞，这些黑洞对于某些参数组合来说太大了，这被用来获得对暗物质相互作用的新约束。由于其他因素的限制和以前的一般化。黑洞约束对暗晕内部密度剖面的斜率α极为敏感。对于α=1.3的最可能值，在参数空间中存在一个狭窄的范围，使得满足所有约束。然而，在正常星系中，重子在冷却和收缩时对暗晕的绝热压缩产生了一个更陡的尖点，α=1.7。这给出了一个更严格的约束，这将排除SIDM作为一个可能的解决方案，在没有其他动态过程的情况下，与CDM的所谓的问题。然而，SIDM的参数与这个更强的约束一致，可以解释星系中心超大质量黑洞的普遍存在。一个"最佳拟合“模型再现了超大质量黑洞的质量和它们与宿主膨胀速度色散的相关性。具体地说，黑洞质量对速度色散的四次方依赖性是指数n=-2的功率谱的直接结果。虽然这个模型的暗物质碰撞率太小，不能直接解决CDM的问题，但在高红移下隐藏着超大质量黑洞的暗晕之间的合并可以改善尖晕问题。这种情况也解释了在像M33这样的无球星系中缺乏类似的超大质量黑洞。
2001-12-27 astro-ph
Anti-Hierarchical Growth of Supermassive Black Holes and QSO lifetimes
我提出了一种新的方法来揭示宇宙吸积的历史和建立的超大质量黑洞（SMBH）的星系核，根据不断变化的无线电和（硬）X射线光度函数的AGN的观测。Merloni，Heinz & Di Matteo（2003）发现的黑洞活动的基本平面被用作质量和吸积率的估计。我采用当地BH质量函数作为边界条件，整合向后的时间连续性方程的SMBH演变，忽略合并的作用。在最一般的假设下，即吸积在一定速率以上以辐射有效的方式进行，而在一定速率以下以辐射无效的方式进行，质量和吸积速率函数的红移演化自洽计算。唯一的可调参数是吸积效率和X射线与爱丁顿光度的临界比，在吸积模式之间的过渡发生。BH质量函数在z=0和z ~ 3之间的演化显示出明显的反等级行为：虽然大多数质量最大的天体（M > 10^9）已经在z ~ 3处就位，但质量较低的天体主要在红移逐渐降低的情况下生长。作为一个例子，我将讨论这些结果对吸积黑洞寿命的影响。
2004-09-02 astro-ph
Cosmological Growth History of Supermassive Black Holes and Demographics in the High-z Universe : Do Lyman-Break Galaxies Have Supermassive Black Holes?
利用活动星系核的硬X射线光度函数（HXLF）研究了局域宇宙和高z宇宙中超大质量黑洞（SMBH）的人口统计学.首先，我们比较了光学光度函数（OLFs）和HXLF在z>0时的质量吸积历史。我们考虑的质量吸积参数（能量转换效率和爱丁顿比）的约束，并得出结论，基于HXLF的约束比基于OLFs的约束更充分。只有当我们使用HXLF时，才允许子爱丁顿情况。接下来，我们估计了在任何红移下SMBH的累积质量密度的上限。作为一个应用，我们研究了z=3的Lyman-Break星系（LBG）是否已经在它们的中心有SMBH，这是最近的观测所建议的。如果大多数LBG在z=3时已经有了大质量的SMBH，那么在z=0时SMBH的质量密度应该超过观测估计，因为这样的SMBH应该会通过吸积进一步增长。我们表明，为了使大部分LBG具有SMBH，应该满足特殊条件（例如，大的能量转换效率和频繁的合并和/或在z>3时直接形成）。可靠地排除了几乎所有的LBG都具有大质量比的SMBH（如M_BH/M_stellar > 0.005）的可能性。（节略）
2004-01-15 astro-ph
The Race to Build Supermassive Black Holes
已知最遥远的类星体的高红移，以及对它们黑洞质量的最佳估计，要求超大质量黑洞（SMBH）必须在历史上很早就形成了。已经提出了用于产生和生长这些孔的几种机制。在这里，我们提出了各种关键过程所需的时间尺度的评估，以区分所提出的方案。我们特别发现，单靠合并并不能使黑洞以足够的速度增长。吸积模型提供了一个解决方案，我们使用吸积时间尺度来约束黑洞最初形成的方式。这种分析暗示，但不要求，一些非常规的过程的行动。
2003-08-30 astro-ph
A Supermassive Black Hole or a Compact Object Without Events Horizon ?
先前已经证明引力理论允许简并电子气体的超大质量稳定紧凑配置的存在（L.V.Verozub，Ast. Nacr. 317（1996）107）没有事件视界。本文考虑了气体环境中这类物体的最简单模型。结果表明，在球对称吸积到物体上的光度约为$10^{37} erg/s$的数量级的质量吸积率的$\stackrel{\cdot}{M}=10^{-6} M_{\odot}/year$。辐射最大值的波长约为$400÷500\stackrel{\circ}{A}$。在中心物体周围有一个半径约为$10^{-3}pc$的电离区。
1998-05-22 astro-ph
Anti-correlation between the mass of a supermassive black hole and the mass accretion rate in type I ultraluminous infrared galaxies and nearby QSOs
我们发现了一个显着的反相关的质量之间的超大质量黑洞（SMBH），$M_{\rm BH}$，和光度比的红外活动星系核（AGN）爱丁顿光度，$L_{\rm IR}/L_{\rm Edd}$，超过四个数量级的超亮红外星系与I型塞弗特核（I型ULIRGs）和附近的类星体。这种反相关性（$M_{\rm BH}$与$L_{\rm IR}/L_{\rm Edd}$）可以解释为SMBH的质量与质量吸积到SMBH上的速率之间的反相关性，该速率由活动星系核爱丁顿速率（$\dot{M}_{\rm BH}/\dot{M}_{\rm Edd}$）标准化。换句话说，质量吸积率$\dot{M}_{\rm BH}$与中心BH质量的吸积率不成比例。因此，这种反相关表明BH的增长是由外部质量供应过程，而不是活动星系核爱丁顿限制机制。此外，我们发现了一个有趣的趋势，I型ULIRGs有利于超爱丁顿吸积流，而类星体往往表现出亚爱丁顿流。根据我们的研究结果，我们认为，中央SMBH增长通过改变其质量吸积率从超爱丁顿次爱丁顿。根据基于辐射拖曳过程的ULIRG和类星体的协同演化假设，预言了在BH生长的早期阶段（I型ULIRG阶段）存在一个质量大于中心BH的自引力大质量环面，而在BH生长的最后阶段（类星体阶段）则不存在。同时，如果考虑通过湍流粘性作用到中心SMBH上的质量吸积率，则质量吸积率$\dot{M}_{\rm BH}$与大质…
2007-02-21 astro-ph
Nonthermal Supermassive Dark Matter
我们讨论了几种非热超大质量暗物质的宇宙学产生机制，并认为暗物质可能是质量远大于弱标度的基本粒子。对暗物质的研究不应该局限于质量在弱尺度量级的弱相互作用粒子，而应该扩展到超大质量的范围。
1998-09-25 astro-ph hep-ph
Supermassive black holes in scalar field galaxy halos
超轻标量场提供了一个有趣的替代WIMPS晕暗物质。本文考虑了超大质量黑洞嵌入这样的晕中的效应，并估计了暗物质对黑洞的吸收几率和吸积率。我们表明，吸积率将是一个典型的晕的寿命很小，因此，超大质量中心黑洞可以共存的标量场晕。
2002-11-15 astro-ph gr-qc
Hydrodynamic Drag on a Compact Star Orbiting a Supermassive Black Hole
拟议中的激光干涉仪空间天线预计将探测来自中子星和恒星质量黑洞的引力波，这些黑洞螺旋进入遥远星系核中的超大质量黑洞。对螺旋事件的分析需要将观测到的信号与理论波形模板进行仔细比较。如果非引力力矩改变了恒星的轨道，那么这种比较可能会严重受损。本文估计了超大质量黑洞周围吸积流与绕恒星运动的流体动力学相互作用所产生的力矩。据认为，大多数的inspiral事件将发生在低光度的星系核，其中的质量吸积率低，吸积发生通过平流为主的流。在这样的系统中，流体动力矩很小，可以忽略不计，不会对引力波实验产生影响。
1999-07-23 astro-ph gr-qc
Spin, Accretion and the Cosmological Growth of Supermassive Black Holes
如果超大质量黑洞（SMBH）是类星体和活动星系核的能量来源，那么类星体SDSS 1148+5251，具有最高红移（z_QSO=6.43）的类星体，拥有一个在大爆炸后0.9 Gyr内形成的超大质量黑洞。这一要求限制了SMBH的宇宙学形成，SMBH被认为是通过吸积和合并的组合从较小的初始种子中生长出来的。我们专注于气体吸积到种子产生的崩溃的Pop III星在高红移。我们将最近的相对论，磁流体动力学模拟盘吸积到克尔黑洞跟踪耦合演化的质量和自旋的孔。由于合并，我们允许一个典型种子的质量额外放大~10^4，这与最近的蒙特卡罗模拟对包含黑洞种子的冷暗物质晕的分层合并的模拟一致。我们发现，在z_QSO = 6.43的条件下，Pop III黑洞种子生长到~10^9 M_sun时，比标准薄盘更有利于MHD吸积盘。MHD盘倾向于将空穴驱动到次最大平衡自旋速率a/M ~ 0.95和辐射效率λ_M ~ 0.2，而标准薄盘将它们驱动到最大自旋（a/M = 1）和效率（λ_M = 0.42）。这种效率上的微小差异导致了在爱丁顿极限下通过吸积进行的质量放大的巨大差异。MHD平衡效率与观测到的类星体加活动星系核光度密度与局部SMBH质量密度的比值一致。我们的原型分析的目的是刺激纳入相对论恒星坍缩和MHD吸积模拟的结果在未来的蒙特卡罗模拟的层次结构的形成，以更好地确定宇宙学的作用SMBHs和他们的质量和自旋分布。
2004-11-05 astro-ph gr-qc
