A new signature of primordial non-Gaussianities from the abundance of galaxy clusters
星系团丰度随时间的演化对原始密度扰动的统计性质非常敏感。因此，它可以用来探测初始条件下与高斯性的微小偏差。这种偏差的特征将有助于区分不同的暴胀情景，并为我们提供有关早期宇宙中发生的物理过程的信息。我们发现，当包含在星系团计数中的信息被用来重建作为红移函数的暗能量状态方程时，错误地假设不存在原始非高斯性，在有效的暗能量状态方程中出现了明显的随时间的演化，其特征在于出现明显的不连续性。
2012-05-19 astro-ph.CO
The origin of the relationship between black hole mass and host galaxy bulge luminosity
随着光度的增加，黑洞质量与球核光度的关系中的散射有很大的减少，对于最明亮的星系，散射很小。它表明，这是一个自然的结果，大量的初始分散的比例黑洞质量，总恒星质量和随后的星系增长，通过分级合并。通过黑洞增长和膨胀增长之间的反馈进行“微调”既不必要也不可取。
2010-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Wandering Black Holes in Bright Disk Galaxy Halos
我们进行SPH+ N体宇宙学模拟的大质量盘星系，包括黑洞种子的形成和增长的形式主义，并发现，卫星星系含有超大质量黑洞种子往往被剥离，因为它们与主星系合并。这些事件自然地产生了一群“游荡”的黑洞，它们是被剥离的卫星核心的残余物;像银河系这样的星系可能在它们的光环中拥有5 - 15个这样的物体。拥有黑洞种子的卫星可以与本星系群矮星系相媲美，例如小麦哲伦云和大麦云云;这些星系是附近中等质量黑洞的有希望的候选者。假设这些游荡的黑洞保留了来自其宿主矮星系的气态吸积盘，它们对最近发现的一些离核超亮X射线源（如HLX-1）的起源和观测特性给出了物理解释。
2010-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Destruction of the central black hole gas reservoir through head-on galaxy collisions
几乎每个星系都存在一个巨大的黑洞。它们偶尔会通过释放吸积气体的引力能辐射出大量的光，累积的活动周期只有几个$10^8$年，即所谓的活动星系核的占空比。也就是说，今天的许多星系都有一个饥饿的大质量黑洞。虽然星系碰撞被认为会增强核活动，但占空比的起源，特别是关闭过程，仍然是一个关键问题。在这里，我们表明，星系碰撞也能够抑制黑洞燃料通过使用一个分析模型和三维流体动力学模拟，适用于仙女座星系的星系碰撞的参数集。我们的模型表明，星系的中心碰撞可以剥离大质量黑洞周围的环形气体，这是假定的燃料源。导出的关闭黑洞燃料的条件表明，目前明亮的核中有相当一部分可能变得不活跃，这让人想起与星系合并事件相关的褪色/死亡的活跃核现象。因此，根据碰撞轨道（正面或远离中心）的不同，星系碰撞可能会导致核活动的关闭和开启。
2021-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Probing the Growth of Massive Black Holes with Black Hole-Host Galaxy Spin Correlations
超大质量黑洞（SMBH）通常在其宿主星系的中心发现，但它们的形成仍然是一个悬而未决的问题。根据黑洞质量与宿主星系核球分量速度色散之间的紧密相关性，建立了黑洞-宿主星系共同演化的假设。然而，这样的描述仍然包含许多理论上的不确定性，包括在高红移的BH种子的形成和这些种子的生长通道的困惑。在这项工作中，我们系统地分析了MBH自旋上不同生长通道的签名。我们表明，不同的生长通道可以部分区分与MBH自旋的幅度推断从极端质量比inspirals检测的激光干涉空间天线。此外，我们建议测量MBH自旋方向与其宿主星系自旋方向之间的相关性，这对于低红移星系（$z \le 0.3$）中发生的极端质量比螺旋是可能的。通过包括自旋方向相关性，不同的形成通道将被显著更好地约束。
2020-08-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
An Over-Massive Black Hole in the Compact Lenticular Galaxy NGC1277
所有大质量星系的中心都可能有超大质量黑洞，而已知黑洞的质量与宿主星系核球部分的性质有关。对于这些局部建立的经验关系的存在，已经提出了几种解释;它们包括星系-星系合并的非因果统计过程，黑洞与其宿主星系之间的直接反馈，或星系-星系合并以及随后的剧烈弛豫和耗散。因此，经验标度关系对于区分星系演化的各种理论模型非常重要，它们进一步构成了所有大距离黑洞质量测量的基础。特别是，观测表明，黑洞的质量通常是银河系恒星核球质量的0.1%。小星系NGC 4486 B目前在黑洞中的质量比例最大，为11%。在这里，我们报告了对NGC 1277恒星运动学的观测结果，它是一个致密的盘状星系，质量为1.2 x 10^11 M太阳。根据这些数据，我们确定中心黑洞的质量为1.7 × 10^10兆太阳，或者说是其膨胀质量的59%。另外五个致密星系具有类似于NGC 1277的性质，因此也可能包含超大型黑洞。目前还不知道这些星系是否代表分布的尾部，或者盘状星系是否不遵循正常的黑洞质量比例关系。
2012-11-27 astro-ph.CO
X-ray observational signature of a black hole accretion disc in an active galactic nucleus RXJ1633+4718
我们报告的发现，一个明亮的超软X射线过剩的射电响亮的窄线塞弗特1星系，RXJ 1633 +4718，从档案ROSAT观测。当与黑体配合时，这种发射的热温度低至32.5（+8.0，-6.0）eV。这与迄今为止在活动星系核（AGN）中发现的软X射线过剩的约0.1-0.2keV的正则温度形成了鲜明的对比，并且有趣地接近于该物体中假设吸积盘的最高温度。如果这种发射在本质上确实是黑体，那么导出的光度[3.5（+3.3，-1.5）x10^（44）ergs/s]推断出一个紧凑的发射区，其大小[~ 5x 10 ^（12）cm或0.33 AU]相当于活动星系核质量（3 x10^6 Msun）下黑洞史瓦西半径的几倍。事实上，这种超陡的X射线辐射可以很好地拟合为来自光学厚吸积盘的多温度黑体辐射的（康普顿散射）维恩尾，其参数推断（黑洞质量和吸积率）与使用光学发射线光谱的独立估计很好地一致。因此，我们认为这一功能作为长期寻求的X射线辐射直接从一个磁盘周围的超大质量黑洞的签名，提出了观测证据的黑洞吸积盘活动星系核。未来的观测数据质量会更好，同时对黑洞质量的独立测量也会得到改进，这可能会限制黑洞的自旋。
2010-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for Three Accreting Black Holes in a Galaxy at z~1.35: A Snapshot of Recently Formed Black Hole Seeds?
当今宇宙学的一个关键问题是理解超大质量黑洞何时、何地以及如何形成，而很明显，合并可能在黑洞的生长周期中发挥重要作用，超大质量黑洞如何形成，以及星系如何在它们周围生长。在这里，我们展示了哈勃太空望远镜WFC 3/IR棱镜对z=1.35的块状星系的观测，并有证据表明在宿主星系的不同子成分中存在10^6 - 10^7兆太阳的快速生长的黑洞。这些黑洞可能是由于一次罕见的多星系合并而被带到很近的地方，或者它们可能是在原地形成的。这些黑洞最终会合并成一个中心的黑洞，因为恒星团/成分可能会合并形成一个星系凸起。如果我们目睹了多个黑洞的原位形成，它们的性质可以为种子形成模型提供信息，并提高大质量黑洞可以在z=1.35（大爆炸后4.8 Gyr）的恒星形成星系中继续出现的可能性。
2011-11-29 astro-ph.CO
ICM Signatures from Multiple Outbursts in the Galaxy Group NGC 5813: A Window to AGN Feedback
我们目前的结果从钱德拉观测NGC 5813，占主导地位的中央星系在附近的星系群。我们关注三个主要结果。1)扩散的气体显示出清晰的特征，来自三个不同的中央活动星系核的爆发，有三对大致共线的空腔。内部的两个空腔对与明确的椭圆形激波阵面相关联，内部和外部激波的马赫数分别为马赫数M~1.7和M~1.5。2)最近两次爆发的平均能量相差6倍，这表明平均喷流能量在长时间尺度（约10^7年）上变化。3)来自激波的加热足以平衡至少在中心10 kpc内的气体的辐射冷却，允许反馈在小半径处各向同性地操作。
2011-01-24 astro-ph.CO
The signature of dark energy perturbations in galaxy cluster surveys
所有的动态暗能量模型都具有波动，这会影响宇宙中星系团的数量。我们已经研究了暗能量集群上的集群数量的影响，使用推广的球形坍缩模型和Press-Schechter形式主义。我们的统计分析是在一个7参数空间中使用Fisher矩阵方法，几个假设的Sunyaev-Zel'dovich和弱透镜（剪切图）调查。在某些情况下，这些波动的影响足够大，当南极望远镜的数据与WMAP和SDSS相结合时，它们的影响已经可以被现有的仪器检测到。未来的观测可以走得更远，通过区分不同模型的扰动，而不仅仅是它们的膨胀历史，来探测暗能量的本质。
2009-02-18 astro-ph.CO
Signatures of First Stars in Galaxy Surveys: Multi-Tracer Analysis of the Supersonic Relative Velocity Effect and the Constraints from the BOSS Power Spectrum Measurements
研究了暗物质和重子之间的超声相对速度对大尺度星系成团的影响，并利用重子振荡谱巡天（BOSS）的功率谱测量结果导出了相对速度偏差参数的约束条件.最近的研究表明，如果第一颗恒星在z~20附近的微晕中形成，或者如果相对速度效应通过次级效应传播到在较晚红移形成的恒星，那么相对速度效应可能会对高红移的恒星形成产生巨大的影响。相对速度效应在这些源的大规模聚类中具有特别强的特征，包括BAO位置。假设在低红移的大质量星系中有一小部分恒星保留了原始相对速度效应的记忆，星系团的测量可以用来限制第一批恒星的签名。明亮的红色星系包含宇宙中一些最古老的恒星，非常适合寻找这种效应。利用Sloan数据Release 9的BOSS功率谱测量结果，结合Planck方法，我们得到了CMASS星系样本中相对速度效应敏感的恒星比例上限f_star<3.3%（置信水平为95%）。如果额外的星系样本不敏感的效果是在一个给定的调查，联合多示踪剂分析可以应用于构建一个样本方差抵消组合，提供一个独立的模型的方式来验证的相对速度效应的存在下，在大尺度上的星系功率谱。在未来的星系巡天中，这样的多示踪剂分析可以大大改善当前的约束，使f_star达到0.1%的水平。
2013-11-02 astro-ph.CO
Signatures of Dark Matter Halo Expansion in Galaxy Populations
星系晕内的暗物质核心可以通过恒星形成区域的能量反馈形成：能量平衡表明，最大的核心形成效率出现在M $_{\star}\sim10^{8.5}$ M $_{\odot}$的星系中。我们表明，模型人口的星系，其中的密度分布已被修改，这样的重子反馈，是能够解释所观察到的星系速度函数和塔利-费舍尔关系显着优于一个模型，其中假设一个普遍的尖形密度分布。替代模型，即温暖的或自相互作用的暗物质，也提供了一个更好的匹配这些观察到的关系比一个通用的配置文件模型，但作出不同的预测晕密度轮廓如何随质量相比，重子反馈的情况下。我们建议，不同的核心形成机制可以区分的基础上留下的印记，他们在星系人口在很大范围内的质量。在目前的观测数据中，我们发现了重子反馈产生的核心形成的质量依赖性的预期签名的证据。
2015-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards Quantifying the Impact of Triaxiality on Optical Signatures of Galaxy Clusters: Weak Lensing and Galaxy Distributions
该研究利用DES和DECaLS中数千个近弛豫星系团，以中央星系方位角指示三轴取向，测量沿长短轴的弱透镜与星系密度剖面，量化三轴性对星系团光学信号的影响。
2024-04-03 astro-ph.CO
A clear and measurable signature of modified gravity in the galaxy velocity field
暗物质和星系的速度场反映了整个宇宙历史中引力的持续作用。我们表明，低阶矩的成对速度分布，$v_{12}$，是一个强大的诊断宇宙尺度上的引力定律。特别是，投影线的视线星系成对的速度色散，$σ_{12}(r)$，是非常敏感的存在下修改的重力。使用一组高分辨率的N体模拟，我们计算成对的速度分布和投影线的视线分散的一类修改后的重力理论：变色龙\fR重力和Galileon重力（三次和四次）。在$(5-10)σ$水平上，质量变化范围很大的暗物质晕的速度会偏离广义相对论。我们研究的策略，用于检测这些偏差在星系红移和奇特的速度调查。如果被探测到，这一特征将是修正重力的“确凿证据”。
2014-06-10 astro-ph.CO
Observational signatures from horizonless black shells imitating rotating black holes
在arXiv：1705.10172中，有人提出弦论用具有AdS内部的无水平薄壳层取代史瓦西黑洞。在本文中，我们将分析扩展到缓慢旋转的黑洞，解决以色列-Lanczos-Sen结条件的旋转壳组成的弦物质，以确定度规。在壳层之外，我们发现了一个不同于克尔的真空解，它的四极矩大了32%。我们讨论了观测结果，并探讨了区分黑壳和黑洞的可能性。有希望的方法包括使用事件视界望远镜对银河系中心的黑洞进行成像，对中心黑洞附近轨道上的恒星进行精确测量，以及未来使用空间引力波天文台LISA对碰撞的超大质量黑洞进行观测。
2018-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Black hole growth and host galaxy morphology
我们使用本地宇宙（SDSS+银河动物园）的大型调查数据表明，星系-黑洞连接与主机形态在一个基本的水平。早期类型的星系与积极增长的黑洞的比例，因此AGN的占空比，显着下降与增加黑洞质量。晚型星系表现出相反的趋势：活跃生长的黑洞的比例随着黑洞质量的增加而增加。
2010-02-07 astro-ph.CO
Gas rotation in galaxy clusters: signatures and detectability in X-rays
我们研究了简单的大质量星系团模型，其中星系团内介质（ICM）在星系团引力势的平衡下差分旋转。我们得到的X射线表面亮度图，评估等照度线平坦化由于气体旋转。使用一组不同的自转定律，我们对自转速度的振幅进行了约束，发现峰值速度高达\sim 600 km s^-1的自转曲线与观测到的星系团的椭圆率轮廓一致。我们卷积我们的每个模型与ASTRO-H上的X射线量热仪光谱仪的仪器响应，以计算模拟的X射线光谱在不同的距离，从X射线中心。我们证明，这样的仪器将使我们能够测量大质量星系团中ICM的旋转，即使旋转速度低至\sim 100 km s^-1
2013-07-14 astro-ph.CO
Constraints on primordial black holes from interstellar dust temperature in the Galaxy
本研究利用银河系星际尘埃的观测温度，在尘埃均匀分布且 PBHs 随 DM 分布的假设下，约束原初黑洞占暗物质的比例。
2025-06-10 astro-ph.CO
Signatures of supermassive black hole binaries on maser systems
我们说明了一个新的签名的黑洞二进制从他们的影响运动学的水脉泽发射在他们的环境。在模拟的帮助下，我们建立了基于相干长度校准到已知的脉泽星系NGC 4258的相干长度的条件。然后，这是用来识别周围的二进制黑洞系统的激射团块，并量化的运动学和光谱的差异相对于单一的黑洞的情况。对于某些一般情况下，蓝移脉泽周围的一个双黑洞被发现优先遵循开普勒旋转曲线观察到的单黑洞的情况下。然而，红移的，被发现明显偏离这种关系，也显示出更多的分散与朝向较低的绝对值的速度沿视线的趋势。脉泽的频谱作为视线速度的函数也显示出双峰结构，让人想起最近对Mrk 1等系统的观测。我们的研究结果激励未来的前景，以确定二进制黑洞候选人的帮助下，水脉泽排放。
2022-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Astrophysical Signatures of Black holes in Generalized Proca Theories
解释晚期时间加速是当今理论物理学家最具挑战性的任务之一。对爱因斯坦广义相对论（GR）的修正是一种可能的途径来模拟晚期加速。在这方面，矢量张量理论作为大宇宙尺度上引力相互作用的一部分，最近已经提出。这涉及到弯曲时空中的大质量Proca拉格朗日量的推广。这种理论中的黑洞解也被构造出来。在这篇论文中，我们研究了这种黑洞的不同天体物理特征。我们首先研究了这类静态球对称黑洞解的强透镜效应和时滞效应，特别是S2星被银河系中心人马座A* 的引力透镜效应.利用Newman-Janis算法构造了旋转黑洞解，并研究了旋转黑洞时空中的透镜效应、时间延迟和黑洞阴影效应.我们讨论了在未来的观测中检测Proca头发的可能性。
2019-01-22 astro-ph.CO gr-qc
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值，标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明，这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The kinematic signature of the inspiral phase of massive binary black holes
超大质量黑洞被认为是星系合并的结果，并在秒差距或亚秒差距的尺度上形成一个束缚的双星。这些尺度甚至在附近的星系中也无法分辨，因此对非活动黑洞双星的探测必须依赖于恒星动力学。在这里，我们表明，这些系统可以通过黑洞螺旋向内时留下的痕迹间接检测到。我们分析了两个数值模拟的吸气黑洞（质量相等，质量比为10：1）的恒星环境中的银河系中心。我们研究了双星对恒星星族结构的影响，特别强调投影运动学和直接测量的速度分布的时刻。我们将这些时刻呈现为高分辨率的2D地图。正如过去的散射实验所示，相对于黑洞反向旋转的恒星环面存在于比双星分离大5到10倍的尺度上。虽然这在不等质量情况下的平均速度图中可以看到，但在等质量情况下，它被更强的同向旋转外部区域所掩盖;然而，通过研究速度分布的更高时刻，仍然可以检测到内部反向旋转。此外，地图显示，在内部区域的速度分散下降，以及更明显的签名，在较高的分布时刻。这些地图可以作为附近星系中心积分场光谱观测的模板。这些特征的发现可能有助于普查超大质量黑洞双星的数量，并为未来的天基低频引力波探测器改进信号速率预测。
2013-05-23 astro-ph.CO
The Stellar Kinematic Signature of Massive Black Hole Binaries
即使在附近的星系中，合并的大质量双黑洞（BBH）的失速半径预计也低于0”.1（Yu 2002），因此BBH预计在不久的将来不会被空间分辨。然而，正如我们下面所展示的，BBH可以通过它产生的显著各向异性的恒星速度分布来检测，其尺度比双星分离大5-10倍。通过求解嵌入凸势的BBH的限制性三体问题，计算了BBH附近稳定轨道的速度分布。我们根据~ 10^8稳定轨道的快照，给出了投影速度分布矩的高分辨率地图。在平均速度图中，BBH的运动学特征是在BBH希尔球之外的恒星的反向旋转环面。速度色散图显示，与相同总质量的单个BH相比，内部区域有一个倾角，并且超出20-40%。在第三和第四高斯-厄米特速度矩图中可以看到更明显的签名。这些特征的检测可以指示当前或在某个更早的时间存在BBH，这取决于BBH合并之后的速度相空间混合的速率。
2010-05-17 astro-ph.CO
Black Hole -- Galaxy Co-evolution
黑洞的生长和星系的形成与演化似乎在这样一个基本的层面上联系在一起，以至于我们认为这两者是“共同演化的”。“最近的观察表明，这种共同进化可能是复杂的，是几种不同途径的结果。虽然很明显，黑洞吸积与宿主星系演化的特定阶段有关，但黑洞释放的能量通过反馈对宿主星系演化轨迹的影响不太清楚。在这篇文章中，我回顾了共同进化的动机，观测图片的现状，以及黑洞反馈的一些挑战。
2012-06-12 astro-ph.CO
Primordial black hole collision with neutron stars and astrophysical black holes and the observational signatures
本文研究低质量原初黑洞作为暗物质候选者的可行性，推导其与中子星和黑洞的碰撞与捕获动力学，评估了碰撞率及引力波信号，指出尽管当前探测器灵敏度不足，未来仍有望在宇宙学尺度上观测到此类事件。
2023-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Mergers of Supermassive Black Holes and their Electromagnetic Signatures
从超大质量黑洞的合并事件中同时探测电磁波（EM）和引力波（GW）特征是下一个观测上的重大挑战。这种探测将提供研究宇宙演化和与这些巨大的紧凑物体有关的吸积过程的手段。更一般地说，这些观测将使广义相对论能够在强非线性状态下得到检验，并将提供独立的高精度宇宙学测量。因此，了解在超大质量黑洞合并过程中出现EM和GW签名重合的条件是至关重要的。作为实现这一目标的重要一步，我们提出的结果，从第一个完全广义相对论，流体动力学研究的后期螺旋和合并的等质量，旋转超大质量黑洞二进制的气体云。我们发现，与GWs相关的可变EM签名可以出现在合并系统中作为冲击和吸积结合相对论光束效应的结果。最引人注目的EM可变性观察到的自旋与轨道轴对齐的系统，其中轨道黑洞形成一组稳定的密度尾流，但所有的系统都表现出一些特征签名，可用于搜索EM同行。在激光干涉仪空间天线可观测到的最大质量的双星的情况下，计算的光度意味着它们可以通过EM搜索到z = 1来识别，而低质量的系统和沉浸在低密度环境气体中的双星只能在局部宇宙中检测到。
2010-04-13 astro-ph.CO gr-qc
Starbursts and black hole masses in X-shaped radio galaxies: Signatures of a merger event?
我们提出了新的光谱鉴定的12个X形射电星系，并使用光谱数据来推导这些星系中的核超大质量黑洞的星暴历史和质量。观测是用位于墨西哥圣佩德罗·马尔蒂尔的国家天文台的2.1米望远镜进行的。新的光谱结果扩展了X形射电星系光谱研究的样本。我们发现，X形射电星系的组合样本具有统计学上更高的黑洞质量和旧的情节的恒星形成比控制样本的典型的双叶射电源具有类似的红移和光度。这些数据揭示了X形样本中恒星形成活动的增强，其时间尺度与星系合并的预期一致。我们讨论的合并方案的框架中获得的结果。
2012-07-17 astro-ph.CO
Hierarchical mergers of stellar-mass black holes and their gravitational-wave signatures
我们回顾了理论发现，天体物理学建模，和目前的引力波证据的分级恒星质量黑洞合并。虽然LIGO和Virgo探测到的大多数紧凑的双星合并预计由恒星坍缩形成的第一代黑洞组成，但其他可能是第二代（或更高），包含以前黑洞合并的残余物。这样一个按等级组合的黑洞子群呈现出独特的引力波特征，即可能在对不稳定质量间隙内的更高质量，以及聚集在特征值$\sim$ 0.7处的无量纲自旋。为了产生层次合并，天体物理环境需要克服相对论反冲赋予黑洞合并残余物，一个条件，它更喜欢主机与逃逸速度$\gtrsim$ 100公里/秒。有希望的地方，为有效的生产分层合并包括核星团和吸积盘周围的活动星系核，虽然环境是不太有效地保留合并产品，如球状星团可能仍然有助于显着的重复合并的可检测的人口。虽然GW 190521是迄今为止最有希望的分层合并候选者，但来自大群体分析的限制变得越来越强大。
2021-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Primordial black holes in Randall-Sundrum: Cosmological signatures
Astronomy Centre, University of Sussex（苏塞克斯大学天体物理中心）
本文研究了Randall-Sundrum模型中高维原初黑洞作为暗物质的可能性，分析了其在宇宙学观测中的约束及对宇宙微波背景的影响。
2025-09-16 astro-ph.CO hep-ph
Prompt Tidal Disruption of Stars as an Electromagnetic Signature of Supermassive Black Hole Coalescence
对合并黑洞双星的天球坐标和红移进行精确的电磁测量是利用其引力波（GW）信号约束宇宙学参数和检验广义相对论的关键。在这里，我们表明，合并后的~10^{6-7}M_太阳黑洞一般是由多个电磁耀斑从潮汐破裂的恒星在一段时间内。GW辐射对合并后的黑洞的突然反冲迅速填满了它的损失锥，导致恒星的潮汐破裂率高达每年0.1。在一个单一的星系内的恒星在短时间内迅速中断提供了一个独特的电磁标志最近的一个黑洞合并事件，和连续中断可以用来校准脉冲星定时阵列或拟议的激光干涉仪空间天线（LISA）的GW源的预期速率。
2010-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Black Hole Mimickers: Electromagnetic and Gravitational Signatures of AdS Black Shells
本文研究 AdS 黑壳的电磁与引力特征，发现其电磁性质与黑洞高度相似，并通过光子环、透镜带、准正则模和潮汐洛夫数等可观测量探讨其与黑洞的可区分性，为奇异致密天体研究提供参考。
2025-01-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Shell galaxies: kinematical signature of shells, satellite galaxy disruption and dynamical friction
在许多巨大的椭圆星系和透镜星系，以及一些螺旋星系和矮星系中观察到的恒星壳，可能是星系径向合并的结果。我们表明，视线的速度分布的炮弹有一个四峰形状。我们发现了简单的解析表达式，连接线轮廓的四个峰值的位置与星系的质量分布，即在给定的壳半径和壳的传播速度的圆速度。解析表达式被应用到径向小合并的测试粒子模拟，并成功地恢复了模拟的宿主星系的潜力。壳层运动学因此可以成为一个独立的工具，以确定的内容和分布的暗物质在壳星系到~100千秒差距的主机星系的中心。此外，我们调查的动态摩擦和逐步破坏的蚕食星系在壳层形成的模拟框架与测试粒子。这两种效应的耦合可以显著地重新分布壳层的位置和光度。忽视它们会导致在观测到的壳星系合并的日期上出现重大错误。
2022-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Growth of supermassive black holes, galaxy mergers and supermassive binary black holes
星系合并和超大质量双黑洞（SMBBH）的研究是我们理解星系和黑洞在结构形成时期和整个宇宙历史中的组装和（共同）演化的核心。星系合并是主要吸积事件的发生地，它们为类星体提供能量，生长超大质量黑洞，并驱动超大质量黑洞-宿主的标度关系。在它们的中心合并的SMBBH是宇宙中最响亮的引力波（GW）源，并且随后的GW反冲具有各种潜在的天体物理意义，这些意义仍在探索中。未来的GW天文学将为结构形成和星系合并打开一个全新的窗口，包括直接探测合并的SMBBH，高精度测量它们的质量和自旋，以及高红移宇宙中BH形成和演化的限制。
2016-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
A disk and no signatures of tidal distortion in the galaxy "lacking" dark matter NGC 1052-DF2
使用超深成像（$μ_g = 30.4$等/角秒$^2$ ; 3 $σ$，10“x10”），我们探测了第一个“缺乏”暗物质的星系KKS 2000 [04]（NGC 1052-DF 2）的周围环境。这个星系中潮汐剥离的迹象可以解释它声称的低含量暗物质。然而，我们没有发现潮汐尾的证据。事实上，该星系在径向距离为80角秒时保持不受干扰。这个径向距离是以前对该星系恒星分布的空间探索的三倍。此外，它的球状星团（GCs）的分布并没有相对于星系的体积而扩展（包含一半GCs的半径为21弧秒）。我们还发现该星系在g和r波段的表面亮度径向轮廓从35到80弧秒呈指数下降。这一点，再加上星系外部恒定的椭圆率和位置角，强烈暗示着低倾角盘的存在。这与在该天体上发现的旋转证据是一致的。这一发现意味着这个星系的动力学质量比以前报道的高2倍，使这个星系的暗物质含量与类似恒星质量的星系一致。
2021-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Distribution of primordial black holes and 21cm signature
研究表明，由具有中等倾斜功率谱的原始密度扰动产生的原始黑洞数服从对数正态分布，而当功率谱为陡蓝色时，原始黑洞数服从泊松分布. PBH数的对数正态和泊松涨落表现为等曲率模式，并以与泊松情形不同的方式影响物质功率谱和晕质量函数。未来的21厘米观测可能会在宽质量范围内对PBH部分施加比当前更强的约束，$10^{-5}M_\odot$ - $10M_\odot$。
2018-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Misalignments between Matter and Galaxy Distributions in Triaxial Clusters: A Signature of a Possible Fifth Force?
基于LCDM宇宙学的标准结构形成模型预测，星系团具有三轴形状，并且由于引力潮汐效应，星系团星系具有优先位于主星系团暗物质分布主轴上的强烈倾向。三轴星系团中暗物质与星系分布之间的相关性对初始宇宙学参数和星系偏差不敏感，因此可以为LCDM宇宙学的非线性结构形成提供一个独特的实验平台.最近，Oguri等人利用二维弱透镜剪切拟合方法对星系团中暗物质的分布进行了强有力的测定，结果表明星系团星系分布的取向与强有力测定的基础暗物质分布的取向只有很弱的相关性，这与基于LCDM的预测相反。利用Bootstrap方法和广义卡方统计量，对观测结果和基于LCDM的Millennium Run模拟结果进行了再分析和定量比较。在99%的置信水平下，排除了观测结果与基于LCDM的预测一致的假设。由暗能量和暗物质之间的非最小耦合引起的局部第五力可能是观测到的三轴星系团中暗物质和星系分布之间的不对准的原因。
2010-08-27 astro-ph.CO gr-qc
The accurate mass distribution of M87, the Giant Galaxy with imaged shadow of its supermassive black hole, as a portal to new Physics
事件视界望远镜对巨CD星系M87中心的超大质量黑洞的质量进行了非常仔细的估计，结合最近的高质量光度和光谱测量，得出了从星系中心到维里半径的适当的暗/亮质量分解。这为我们提供了关于关键宇宙学和天体物理学问题的决定性信息。首次探测到在超大质量黑洞引力控制下的星系区域内的暗物质和标准物质分布。众所周知的超大质量黑洞在最高星系质量下的质量与恒星弥散速度的关系意味着前者的奇异增长。这可能是第一个可以证明超大质量黑洞质量增长也是由暗物质成分贡献的案例。一个巨大的暗物质晕核心的星系与效率低下的重子反馈是存在的，因此限制了暗晕粒子的性质。在盘系统中已经出现的暗/亮结构特性之间的无法解释的纠缠也出现了。
2022-06-04 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy And Mass Assembly (GAMA): the signatures of galaxy interactions as viewed from small scale galaxy clustering
星系-星系相互作用的统计研究经常利用祖先物理性质的净变化作为其核之间的分离的函数来追踪其相互作用的强度和可观察的时间尺度。在这项研究中，我们使用两点自动，交叉和标记关联函数调查在何种程度上的小尺度成团性质的恒星形成的星系可以用来获得物理洞察星系星系之间的相互作用的相似的光学亮度和恒星质量。从高度空间完整的星系和质量组装（GAMA）调查中得出的Halalpha恒星形成者显示，在小的分离上集群增加。此外，成团强度与光学亮度和恒星质量有很强的相关性，其中（1）在给定的距离下，光学较亮的星系成团幅度大于光学较暗的星系，（2）小尺度成团特性（例如强度，恒星形成星系的信号相对于基准幂律平台（fiducial power law plateaus）的尺度似乎随着星系光学亮度的增加而不同。根据交叉和标记相关分析，前一个结果在很大程度上是由光学明亮的恒星形成星系中增加的尘埃含量驱动的。后者可以被解释为相互作用尺度和星系光学亮度之间的相关性的证据，其中光学明亮的恒星形成者之间的相互作用的物理证据，可能托管在相对大质量的晕中，比光学暗淡的恒星形成者之间的分离更大。
2018-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Recoiling black holes: electromagnetic signatures, candidates, and astrophysical implications
超大质量黑洞（SMBH）可能并不总是位于其宿主星系的中心。这是一个预测的数值相对论模拟，这意味着新形成的单一SMBH，在星系合并后的二进制合并，可以收到踢速度高达几个1000公里/秒，由于各向异性发射的引力波。星系核心中SMBH的长寿命振荡，在极少数情况下甚至是SMBH从其宿主星系中的喷射，就是结果。从观测上看，吸积反冲的SMBH在空间上和/或运动学上会从它们的宿主星系偏移。“踢”的存在具有广泛的天体物理学意义，直到现在才开始探索，包括黑洞和星系组装的结构形成，黑洞喂养的时代的后果，和活动星系核（AGN）的统一模型。在这里，我们回顾了反冲SMBH的观测特征和已经出现的第一批候选者的属性，包括对SDSSJ 092712.65 +294344.0候选者反冲SMBH的后续研究。
2012-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Microlensing Signatures of Dyson Sphere-like Structures around Primordial Black Holes as Technosignatures of Extraterrestrial Advanced Civilizations
Sharif University of Technology（谢里夫理工大学）；Research Center for High Energy Physics, Department of Physics, Sharif University of Technology（谢里夫理工大学物理系高能物理研究中心）
研究通过微透镜技术探索围绕原始黑洞的戴森球类结构作为外星文明技术签名的可能性。
2025-12-08 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.IM
Lensing Signatures of a Slowly-Accelerated Black Hole
与宇宙弦相连的加速黑洞可能演化为超大质量黑洞。然而，如果它们要参与结构的形成并位于星系的中心，它们的加速度应该很小。这种缓慢的加速度不会显著改变引力透镜效应中的阴影或图像位置。然而，我们表明，与这些图像相关的时间延迟显着变化。这与当控制黑洞周围强引力场的理论与广义相对论不同时形成对比，在广义相对论中，不仅微分时间延迟不同，而且图像的角位置也不同。我们的结论是，如果观察到的角位置的图像是兼容的广义相对论的预测，观测值和广义相对论的预测之间的差分时间延迟的可能偏差，可能是由于加速的黑洞。
2022-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Gravitational Spectral Radio Forest: A Signature of Primordial Black Holes
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
通过将星际氢气作为量子传感器探测原初黑洞暗物质，研究其引力效应导致氢原子能级分裂，提出无线电林作为约束暗物质原初黑洞人口的高对比度目标。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
