A Bayesian approach to the halo galaxy - supermassive black hole connection through cosmic time
使用经验星系演化模型研究暗物质晕、星系与超大质量黑洞的共同演化，通过贝叶斯方法校准重子过程规则，重现了关键观测结果并预测了JWST和Euclid巡天的预期源数量上限。
2024-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward the Formation of Realistic Galaxy Disks
在这篇评论中，我证明了一个现实的模型，星系盘的形成取决于一个适当的治疗星系中的气体。从历史上看，盘状星系形成的宇宙学模拟一直缺乏分辨率和物理激励的反馈处方。最近的计算进步已经允许前所未有的分辨率，这反过来又允许更现实的处理反馈。这些进展导致了一个新的检查气体吸积，演化和损失的星系盘的形成。在这里，我强调的作用，气体流入，气体的反馈调节，气体流出发挥在实现模拟盘星系，更好地匹配观测结果作为红移的函数。
2010-03-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feedback by supermassive black holes in galaxy evolution: impacts of accretion and outflows on the star formation rate
我们描述了一个物理模型的外流产生的气体吸积到黑洞上，并由此产生的变化，恒星形成率和效率的星系，使用无线电SAGE半解析星系形成模型。结果表明，星系外流率与SFR的比值主要受黑洞质量和维里晕质量的影响，并且在低质量黑洞质量时，SFR大于外流率.该模型一致地再现了观测到的恒星形成率密度从z = 6到z = 0的演化，以及恒星质量-晕质量关系的趋势。我们展示了在不同红移下AGN反馈对大质量星系生长的影响。我们发现反馈在最大质量的星系晕中普遍存在，抑制了冷却灾难。
2019-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
How do uncertainties in galaxy formation physics impact field-level galaxy bias?
本研究通过对比UniverseMachine和IllustrisTNG模型，量化星系形成不确定性对场级星系偏置的影响，发现不同模型导致的偏置参数范围较小，并估计了用于宇宙学约束的先验。
2025-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological Simulations of Galaxy Formation
在过去的几十年里，对星系形成的宇宙学模拟有助于推进我们对宇宙结构和星系形成的理解。这些模拟遵循星系的非线性演化，在巨大的尺度范围内模拟各种物理过程。更好地理解与塑造星系相关的物理学，改进的数值方法和增加的计算能力，导致模拟可以再现大量观测到的星系特性。现代模拟从定义明确的初始条件开始，在膨胀的时空中模拟暗物质、暗能量和普通物质。普通物质的建模是最具挑战性的，因为影响这一物质成分的大量物理过程。宇宙学模拟也被证明有助于研究其他宇宙学模型及其对星系群的影响。本文简要介绍了星系形成的宇宙学模拟方法及其不同的应用。
2019-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark-ages reionization & galaxy formation simulation V: morphology and statistical signatures of reionization
本文利用数值模拟中的暗期、再电离和星系形成观测量（DRAGONS）框架，研究了星系形成物理对再电离期（EoR）电离氢（HII）区形态和统计的影响。DRAGONS自洽耦合半解析的星系形成模型与非均匀电离紫外背景，因此可以用来研究的电离源星系人口的反馈现象的形态和统计的依赖性的再电离。星系形成物理学的变化改变了HII区域的大小以及21厘米功率谱的振幅和形状。在星系物理学的研究中，我们发现超新星反馈在再电离中起着最重要的作用，在没有这种反馈的情况下，HII区域高达$\approx 20$ %的较小和功率谱振幅的分数差异高达$\approx 17$ %。我们比较我们的星系形成为基础的再电离模型与过去的计算，假设恒定的恒星晕质量比，并发现，正确选择的最小晕质量，这样的模型可以模仿预测的再电离形态。因此，在固定的中性分数的再电离形态是唯一的决定由星系形成的细节，但对托管的电离源的大部分晕的质量是敏感的。因此，简单的EoR参数化是再电离统计的准确预测。然而，使用未来的21厘米观测来完全理解再电离将需要结合其他观测，用现实的星系形成模型来解释。
2016-08-15 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
Constraints on Black Hole/Host Galaxy Co-evolution and Binary Stalling Using Pulsar Timing Arrays
脉冲星计时阵列现在对来自双超大质量黑洞的引力波背景设置了越来越严格的限制。但是，随着上限越来越受到限制，星系演化又意味着什么呢？我们调查的天体物理参数有最大的影响应变谱预测，并提供了一个简单的框架，直接转换测量值之间的参数的星系演化和PTA限制的引力波背景的二元超大质量黑洞。我们发现，最有影响力的观察是一个主机星系的中央隆起和它的中央黑洞，$\mbox{$ M_{\bullet} $-$ M_{\rm bulge} $}$，这对特征应变振幅的平均值有最大的影响之间的关系。然而，每个预测的方差主要是由星系恒星质量函数的不确定性。使用具有最佳公开PTA限制的此框架，我们可以对$\mbox{$ M_{\bullet} $-$ M_{\rm bulge} $}$关系的形状和分散设置限制。我们发现，我们的限制是在竞争与应变预测使用两个领先的测量这种关系。我们调查了几个可能的原因，这种分歧。如果在引力波背景的简单幂律模型中，我们认为$\mbox{$ M_{\bullet} $-$ M_{\rm bulge} $}$关系式是正确的，那么通过在星系合并和超大质量黑洞演化到亚秒差距尺度之间允许一个额外的“停滞”时间，在这个时间尺度上的下限是$\sim 1-2$ Gyr，这种不一致性是可以调和的。
2016-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modelling galaxy clustering: Is new physics needed in galaxy formation models?
星系的成团幅度取决于它们的内禀光度。我们比较了公开可用的星系形成模型的性质与聚类测量从2度场星系红移调查。模型预测显示出与数据相同的定性行为，但未能在当前测量的准确度水平上与观察结果相匹配。我们证明，这是由于模型产生太多的卫星星系在大规模的晕。我们实施简单的模型来描述两个新的过程，卫星卫星合并和潮汐溶解的卫星，以调查其对预测的聚类的影响。我们发现，这两个过程都需要包括在内，以产生一个模型，该模型与观测结果相匹配。
2009-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy interactions in different environments: An analysis of galaxy pairs from the SDSS
我们分析了SDSS中的体积有限样本（$M_r \leq -21$）中的星系对，研究了不同环境中星系相互作用对恒星形成率和星系颜色的影响。我们研究了成对星系的恒星形成率和颜色作为投影分离的函数，并将结果与其在恒星质量，红移和局部密度方面匹配的对照样品进行了比较。我们发现，主要的相互作用显着提高恒星的形成率在成对星系，并把它们变蓝减少对分离$30$千秒差距。潮汐相互作用对恒星形成率和颜色的影响在主要对中较重的成员中更为显着。在低密度环境中，主要对中的恒星形成增强明显更高，其影响可以延伸到$\sim 100$ kpc。首先，在高密度环境中的主要对在其恒星形成中表现出抑制。根据嵌入环境的不同，本质上更亮的星系对中的主要相互作用可以增强或抑制恒星的形成。我们发现，在低密度和高密度环境中的次要对显着较少的恒星形成和红色比他们的控制星系。这表明，在本质上较亮的星系对中，无论它们的环境如何，微小的相互作用总是抑制恒星的形成。在这些较小的恒星对中，较轻的成员对恒星形成的抑制表现出更大的敏感性。我们的研究结果意味着，主要和次要的相互作用可以有助于观察到的双峰。我们的结论是，星系的演化是由一个复杂的相互作用的星系属性，星系之间的相互作用，和环境。
2021-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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
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
Cosmological Constraints from Galaxy Clustering and the Mass-to-Number Ratio of Galaxy Clusters: Marginalizing over the Physics of Galaxy Formation
许多获得宇宙学约束的方法都依赖于星系和暗物质之间的联系。然而，星系的分布依赖于它们的形成和演化以及宇宙学模型，星系形成仍然不是一个很好的约束过程。因此，使用星系作为暗物质示踪剂来探测宇宙学的方法必须能够在不事先知道星系形成细节的情况下准确地估计宇宙学参数。我们应用这种推理的方法获得$Ω_m$和$σ_8$星系团结合质量与数量比的星系团。为了测试这种方法的灵敏度变化，由于星系形成，我们考虑了几种不同的模型应用于同一宇宙学暗物质模拟。然后，使用每个模型中的观测值估计宇宙学参数，边缘化晕占据分布（HOD）的参数。我们发现，在模型中的星系可以很好地表示由一个参数化的HOD，这种方法可以成功地提取所需的宇宙学参数范围广泛的星系形成处方。
2013-06-19 astro-ph.CO
Galaxy Clustering Can Reveal Host-Galaxy Properties of Binary Black Hole Mergers
Research Center for the Early Universe (RESCEU), Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究系早期宇宙研究中心）；TAPIR, California Institute of Technology（加州理工学院 TAPIR）；Graduate School of Science, The University of Tokyo（东京大学理学研究系）；Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University（千叶大学理学研究系物理学科）
该研究利用星系成团性，构建引力波定位区域内的寄主星系类型似然，推断双黑洞并合事件的寄主星系种群占比，预测第三代探测器时代前可实现相关推断。
2026-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Black Hole-Galaxy Correlations without Self-Regulation
最近的宇宙学背景下的黑洞增长模型已经提出了一个范式，其中的增长是自我调节的反馈从黑洞本身。在这里，我们使用宇宙学的变焦模拟星系形成z = 2表明，这种强大的自我调节是需要在流行的球形邦迪吸积模型，但一个合理的替代模型，其中黑洞的增长是有限的星系尺度扭矩不需要自我调节。相反，这种扭矩限制吸积模型产生黑洞和星系的平均演变沿所观察到的尺度关系，仅依赖于一个固定的，5%的质量留存率的黑洞从半径的吸积流是美联储。来自黑洞的反馈可能会发生（而且很可能确实会发生），但不需要耦合到星系尺度的气体来调节黑洞的生长。我们表明，这一结果是不敏感的初始黑洞质量，恒星反馈，或其他实施细节的变化。扭矩限制模型允许在非常早期的时期有很高的吸积率（不像邦迪的情况），如果可行的话，可以帮助解释黑洞的快速早期增长，而当z = 2时，它产生1%-10%的爱丁顿因子。这个模型也产生了一个主要的合并事件和黑洞增长的快速阶段之间不太直接的对应关系。相反，星系的生长与宇宙盘的供给关系更密切，这可能有助于解释观测研究表明，至少在z > 1时，活动星系不会优先显示合并特征。
2014-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Relative Role of Galaxy Mergers and Cosmic Flows in Feeding Black Holes
利用一组放大的宇宙学模拟的高红移的大质量星系的祖先，我们隔离和跟踪的历史，是由中央超大质量黑洞吸积的气体。我们确定的吸积气体的起源，无论是在合并事件或顺利吸积进入星系。此外，我们指定是否顺利吸积气体通过冷流吸积或冲击进入晕。对于z ~ 4的中等质量（10^6 - 10^7 Msun）黑洞，与激波或合并起源的气体相比，更倾向于吸积冷流气体。然而，这一结果是整个星系具有更高比例的冷流气体的事实的结果。一般来说，每个黑洞都倾向于吸积与其宿主星系中所含的相同比例的平滑和合并吸积气体，这表明一旦气体进入晕，它就会变得混合良好，并且其起源被抹去。我们发现，气体的角动量晕入口时是一个更重要的因素;黑洞优先吸积气体，具有低的角动量时，它进入星系，无论它是吸积顺利或通过合并。
2013-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Constraining Primordial Black Holes with Dwarf Galaxy Heating
在早期宇宙中形成的黑洞，在恒星形成之前，可以作为暗物质存在，也有助于在引力波中观察到的黑洞合并事件。通过考虑原初黑洞与星际介质的相互作用，从而导致气体的加热，我们对原初黑洞的丰度设定了一个新的极限。我们研究一般的加热机制，包括从吸积盘，动力学摩擦和磁盘流出的排放。利用狮子座T矮星系的数据，我们设置了一个新的宇宙学独立的限制PBH的丰度在质量范围$\mathcal{O}(1) M_{\odot}-10^7 M_{\odot}$，最近检测到的引力波信号从中等质量的BH相关。
2021-04-15 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Feedback in Galaxy Formation
我回顾了星系形成理论中的突出问题，以及反馈在解决这些问题中的作用。我解决的效率，恒星形成的银河系恒星形成率，超新星和超大质量黑洞的作用。
2011-02-01 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
The Current Status of Galaxy Formation
理解星系形成是宇宙学中最紧迫的问题之一。本文从观测和理论两个方面对星系形成的研究现状进行了综述，并对未来的研究方向进行了展望。
2012-09-06 astro-ph.CO
Galaxy collisions as a mechanism of ultra diffuse galaxy (UDG) formation
我们提出了超弥散星系形成的一种可能机制：UDG可能是星系中心碰撞的结果。如果星系是年轻的，并且含有大量的气体，碰撞可能会将所有的气体踢出系统，从而强烈抑制任何进一步的恒星形成。因此，星系现在有一个非常低的表面亮度和其他典型的超扩散星系的属性。我们使用Coma集群（最近发现了许多UDG）来测试该过程的效率。该机制工作得很好，可以将相当一部分星系团人口转变为超扩散星系。由该过程形成的UDG向星团中心集中，它们的球状星团系统保持完好，与观测结果一致。预测的团簇中UDG的表面密度可以帮助我们认识UDG的形成机制，或澄清几种可能的竞争机制在工作中的相对贡献。
2017-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy formation catalyzed by gravastars and the JWST, revisited
本研究引入激活概率修正由gravastars催化星系形成的盘星系标长公式，验证其跨红移数据的拟合效果，并揭示gravastars的粒子循环制冷效应可触发星系形成。
2024-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Pairwise dwarf galaxy formation and galaxy downsizing: some clues from extremely metal-poor Blue Compact Dwarf galaxies
在邻近宇宙中，一些极贫金属的蓝色致密矮星系（XBCD）形成了具有非常相似性质的星系对。这一事实表明，这些双星矮星系的形成历史具有有趣的同步性，并提出了一个问题，即它们中的一些是否成对形成并共同进化（或在松散的星系群中），在整个演化过程中经历经常性的温和相互作用和轻微的潮汐诱导的恒星形成事件。我们认为，这一假说提供了一个有前途的概念框架，为探索以前的进化迟缓和最近占主导地位的形成阶段的XBCDs。
2011-05-13 astro-ph.CO
The Monster's Fiery Breath and its Impact on Galaxy Formation
我在这个演讲中的目的是明确星系形成有两个方面：星系本身的性质，以及星系形成过程中遗留下来的物质的性质。迄今为止，星系形成研究的重点是正确预测星系的性质，我将回顾在这一领域取得的巨大成功。然而，这些模型通常忽略了星系形成的“另一面”：星系际介质和星系群内/星系团内介质（ICM）。然而，Chandra和XMM给了我们一个很好的ICM视图，他们的结果对理论模型提出了同样重要的挑战。我将证明，这一挑战是远远不容易满足，但描述鲍尔等人2008年的星系形成模型，成功地结合了双方的观测约束。
2009-09-11 astro-ph.CO
An actively accreting massive black hole in the dwarf starburst galaxy Henize 2-10
超大质量黑洞现在被认为位于每一个有球状组成部分的巨型星系的中心，包括我们自己的银河系。然而，早期宇宙中第一个“种子”黑洞的诞生和成长在观测上是不受约束的，我们才刚刚开始拼凑它们随后演化的场景。在这里，我们报告说，附近的矮星暴星系Henize 2-10包含一个紧凑的无线电源的动态中心的星系，是空间上一致的硬X射线源。根据这些观测结果，我们得出结论，Henize 2-10拥有一个活跃的中心黑洞，质量约为100万太阳质量。这个邻近的矮星系，拥有一个巨大的黑洞和一个恒星形成的极端爆发，在许多方面类似于黑洞生长和星系质量组装早期阶段的婴儿宇宙中的星系。我们的研究结果证实了附近的恒星形成矮星系确实可以形成大质量的黑洞，这意味着它们的原始对应物也可以。此外，在Henize 2-10中缺乏一个实质性的球状组成部分，这表明超大质量黑洞的生长可能先于星系球状体的形成。
2011-01-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Star formation and structure formation in galaxy collisions
回顾了星系相互作用和合并中恒星和结构形成的一些理论和模拟结果，并介绍了最近的流体动力学模拟。重力力矩和ISM湍流在星系相互作用中的作用，除了潮汐场，突出显示。相互作用可以驱动气体流入中央kpc，并触发一个中央星爆，其强度和统计特性进行了讨论。一个运动学解耦的核心和一个超大质量的中心黑洞可以被燃料。在中央kpc之外，潮汐尾、碰撞环、桥等内部可以形成许多结构，包括超星团和潮汐矮星系。星系合并中超级星团的形成现在可以在流体动力学模拟中直接解决。本文综述了它们的形成机制和长期演化，并讨论了它们与现今早型星系的关系。
2009-09-16 astro-ph.CO
Supermassive Black Hole Mass Regulated by Host Galaxy Morphology
研究了塞弗特星系和Palomar-Green类星体中的超大质量黑洞质量与宿主星暴亮度之间的关系，重点研究了宿主星系的形态。宿主星暴光度是从11.3微米的多环芳烃光度导出的。我们发现椭圆主导的宿主星系的SMBH质量在统计上比盘主导的宿主星系的质量大。我们还发现，SMBH质量的磁盘为主的宿主星系似乎被抑制，即使在增加星暴亮度。这些发现意味着最终SMBH的质量受到宿主星系形态的强烈调控。这可以通过考虑辐射拖曳模型作为SMBH生长机制来理解，并考虑到宿主星系的辐射效率。
2009-07-01 astro-ph.CO
The evolution of galaxy formation
我们理解星系形成的历史可以追溯到个人思想的发展。一个愤世嫉俗的人可能会认为，新的流行语的发展速度快于真正的进步。
2011-12-01 astro-ph.CO
The Star Formation History of the GRB 050730 Host Galaxy
在红移z ~ 4处观测到的长GRB 050730允许确定一组不同化学元素的元素丰度。我们使用详细的化学演化模型，同时考虑到尘埃的产生，以约束这个长GRB的宿主星系的恒星形成历史。对于GRB 050730的宿主星系，我们还导出了一些与尘埃有关的量和比恒星形成率，即单位恒星质量的恒星形成率。我们将GRB宿主星系的性质与类星体阻尼莱曼α吸收体的性质进行了比较。
2009-04-14 astro-ph.CO
Do Nuclear Star Clusters and Supermassive Black Holes Follow the Same Host-Galaxy Correlations?
最近的研究表明，有核星团的质量与其宿主星系之间存在很强的相关性，这是超大质量黑洞（SMBH）与其宿主星系之间已知相关性的延伸。通过关注具有确定的黑洞和核星团质量的盘星系，我们认为，毕竟没有一个普遍的“中心大质量物体”的相关性：仔细的分析表明，虽然SMBH与凸起组件的恒星质量相关性更好，核星团显然与星系总恒星质量相关性更好。
2010-02-07 astro-ph.CO
Self-Regulated Star Formation and the Black Hole-Galaxy Bulge Relation
我们证明了星系核球中恒星的形成是通过动量反馈进行自我调节的，将恒星核球的质量限制在M_b ~ σ ^[4]。再加上活动星系核动量反馈设定的黑洞质量M_BH ~ σ ^[4]，这就产生了一个线性的M_BH - M_b关系。在低红移时，M_BH/M_b约为0.001，接近观测值。我们发现，活动星系核的反馈可以删除任何剩余的气体从隆起和终止恒星形成，一旦中央黑洞达到M_BH -西格玛值，与先前的索赔。我们发现在较高的红移和较高的σ时，σ ^4定律有轻微的向上偏离。
2011-03-09 astro-ph.CO
Accretion-Driven Evolution of Black Holes: Eddington Ratios, Duty Cycles, and Active Galaxy Fractions
我们建立了超大质量黑洞和活动星系核（AGN）粒子数的半经验模型，该模型考虑了观测到的活动星系核光度函数所隐含的黑洞增长，并假设辐射效率为ε，爱丁顿比为λ.通过推广这些连续性方程模型以允许分布P（λ| mbh，z），我们能够利用观测估计的P（λ）分布和活动星系分数的约束，同时考虑观测样本的光度阈值。我们考虑对数λ为高斯分布的模型，以及用幂律尾部扩充到低λ的高斯模型。在我们的框架内，再现低红移时观测到的活动星系核的高分数需要一个特征性的爱丁顿比λ c，它在后期下降，而匹配观测到的爱丁顿比分布则需要P（λ）在低红移时变宽。为了再现活动星系核的光度随黑洞或星系质量的增加而增加的现象，我们还要求λ c随黑洞质量的增加而减小，从而减小与质量最大的黑洞相关的活动星系核的光度。最后，实现一个良好的匹配的本地黑洞质量函数的高质量端需要在高黑洞质量的辐射效率增加。我们讨论了潜在的影响，黑洞合并或λ依赖的热校正，我们计算的演化预测黑洞和星系特定的吸积率。尽管我们的框架很灵活，但没有一个模型能很好地适应我们考虑的所有数据。
2012-09-18 astro-ph.CO
The simplest model of galaxy formation I: A formation history model of galaxy stellar mass growth
我们引入一个简单的模型，自洽地连接星系的生长，其主机暗物质晕的形成历史。我们的模型由两个简单的函数定义：“重子生长函数”，它控制着新的重子物质可用于恒星形成的速率;“物理函数”，它控制着这种物质转化为恒星的效率。使用简单的，唯象动机的形式只依赖于一个单一的晕属性的功能，我们证明了该模型的能力，再现z = 0的红色和蓝色恒星质量的功能。此外，通过增加红移作为第二个输入变量的物理函数，我们表明，全球恒星质量函数的再现到z = 3的改善。最后，我们讨论了我们的新模型的一般效用，强调其有用性，创造模拟星系样本，有一些关键的优势，比其他技术产生的。
2013-09-04 astro-ph.CO
Galaxy formation
星系形成是宇宙学观测和理论的前沿。更好的理解对于提高我们对宇宙学参数、宇宙的内容和我们的起源的认识是至关重要的。在这些讲座打算为研究生，星系形成理论进行审查，并面临着最近的观测问题。在第一堂课中，提出了以下主题：恒星形成的考虑，包括IMF，恒星形成效率和恒星形成率，星系光度函数的起源，以及矮星系的反馈。在第二讲中，我们描述了盘和大质量球状体的形成，包括超大质量黑洞的生长，球状体中的负反馈，活动星系核与恒星形成的联系，高红移下的恒星形成率和星系中的重子分数。
2013-11-30 astro-ph.CO
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
Exploring Galaxy Formation Models and Cosmologies with Galaxy Clustering
利用N体模拟和星系形成模型，研究了星系-恒星质量关联和两点自关联。利用WMAP第一年、第三年和第七年的宇宙学参数进行了模拟，主要差别在于σ {8}的扰动幅度。星系的恒星质量是用半解析的星系形成模型或简单的经验丰度匹配方法确定的。与SDSS DR 7在z=0时的数据和DEEP 2在z=1时的结果相比，我们发现，无论采用何种宇宙学，半解析模型预测的星系团都高于小尺度下的数据。相反，对于高σ_8宇宙学（WMAP 1和WMAP 7），丰度匹配方法预测的结果与z=0和z=1时的数据吻合较好，但对于低σ_8宇宙学（WMAP 3），预测结果明显低于z=0时的数据。我们发现，在小尺度的半解析模型中的过度集群主要来自卫星在大规模的晕，表明要么恒星形成是太有效的低质量晕或潮汐剥离是太低效的高红移。我们的结果表明星系成团与星系形成模型有很强的关系，因此可以用来约束重子物理。星系团对宇宙学参数的弱依赖性使得WMAP 1和WMAP 7宇宙学很难约束。
2012-02-14 astro-ph.CO
The History of Star Formation in Galaxy Disks in the Local Volume as Measured by the ACS Nearby Galaxy Survey Treasury
我们提出了一个测量的年龄分布的恒星居住在螺旋盘和矮星系。我们推导出了由先进巡天照相机（ACS）邻近星系巡天宝库（ANGST）中有限体积的星系样本所覆盖的~140 Mpc ^3的完整恒星形成历史。虽然样本主要由矮星系组成，但总的恒星形成率密度历史主要由体积中的大螺旋控制。我们的测量结果表明，在z~2下降的3倍，与其他测量技术的结果近似一致。虽然我们的结果表明，整体恒星形成率密度从z~1开始下降，但在此时期测量的速率高于其他测量技术获得的速率。这种增强的近期恒星形成率似乎在很大程度上是由于近年来低质量盘中恒星形成比例的增加。最后，我们的研究结果表明，尽管在最近的时间差异，形成的矮星系的恒星质量的~50%的大旋涡星系（z>~2）的恒星质量的~ 50%的时代是相似的，尽管观察到的星系之间的矮星星系的多样性。
2011-05-12 astro-ph.CO
Signatures of black hole spin in galaxy evolution
我们探讨黑洞自旋和活动星系核功率之间的联系，解决的后果，在最近的文献中的假设，即吸积盘和黑洞之间的间隙区域是根本的产生强大的，自旋相关的，水平线程磁场。在附加的假设下，在AGN的喷流和外流产生的Blandford-Znajek和Blandford-Payne机制，我们表明，最大的喷流/外流功率达到吸积到黑洞具有高度逆行的自旋参数，一个充满活力的激发，但不稳定的引力磁配置。
2009-05-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Star formation trends in high-redshift galaxy surveys: the elephant or the tail?
恒星形成速率和模拟恒星质量是描述形成中星系演化状态的两个基本物理量。最近两次试图通过解释红移为z~4的恒星形成星系样本来确定这些量之间的关系，得出了相反的结论。我们使用一个模型星系人口调查可能的原因，这种差异，并得出结论，在转换从观测到物理量的微小错误可能会导致重大误报时，没有意识到样本选择。我们还调查，在一般的方式，恒星形成速率和恒星质量之间的相关性的物理起源分层星系形成理论。
2010-11-29 astro-ph.CO
GECO: Galaxy Evolution COde - A new semi-analytical model of galaxy formation
我们提出了一个新的半解析模型的星系形成，GECO（星系演化代码），旨在更好地了解何时以及如何两个过程的恒星形成和星系组装已经发生。我们的模型被构造成一个基于扩展的Press-Schechter理论的MonteCarlo算法，用于描述暗物质晕的合并层次，以及一组用于处理重子物理的解析算法，包括气体冷却的经典配方，恒星形成的时间尺度，星系合并和SN反馈。与星系一起，BH的平行增长是在时间上进行的，并模拟了它们对宿主星系的反馈。我们设置的模型自由参数匹配的数据本地恒星质量函数和BH-膨胀关系在z=0。基于这样的局部边界条件，我们调查高红移宇宙的数据如何限制我们对驱动演化的物理过程的理解，特别关注恒星质量的组装和恒星形成的历史。由于这两个过程是目前强烈约束宇宙学的近红外和远红外调查，基本物理的λ CDM层次聚类概念的星系形成可以有效地测试我们通过比较与最可靠的一组观测。我们的研究表明，当研究恒星形成和质量组装的时间尺度作为暗物质晕质量和单个星系恒星质量的函数时，恒星形成的“缩小”方式似乎是模型的自然结果，即使在没有活动星系核反馈的情况下也能重现。相反，恒星的质量组装历史在宇宙时间中遵循一个更标准的等级模式，更大质量的系统在晚期主要通过无耗散合并组装。
2010-04-19 astro-ph.CO
Did NANOGrav see a signal from primordial black hole formation?
我们表明，最近的NANOGrav结果可以解释为一个随机的引力波信号与形成的原始黑洞从高振幅曲率扰动。引力波频谱的振幅和功率与超大质量黑洞的原始种子的形成相吻合。
2021-03-26 astro-ph.CO
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 Ultraluminous Supersoft Source in a Dwarf Galaxy of Abell 85: An Intermediate-Mass Black Hole Candidate
我们使用钱德拉X射线观测资料研究了大量矮星系样本，目的是探测吸积中质量黑洞（IMBHs）。IMBH预计居住在矮星系中，并在光度和X射线光谱方面产生特定的特征。我们报告的X射线源的发现与阿贝尔85矮星系，符合IMBH的描述。主星系的恒星质量估计为2 $\times$ 10 $^8$ $M_\odot$，这使得它成为可能容纳吸积黑洞的质量最小的星系之一。该源在1 keV以下的软带中被检测到，而在更高的能量下未被检测到。X射线光度为$\approx$ 10 $^{41}$ erg s $^{-1}$，比最明亮的恒星质量超软发射体高出近三个数量级。从星系恒星质量与黑洞质量的关系，我们估计质量是在中间制度。另一种产生中等质量的方法依赖于超软发射预计与高吸积率相关的事实，接近爱丁顿极限。我们认为，所观察到的X射线源从银河系中心（$\approx$ 1.8千秒差距）的偏移是由于星系的相互作用，我们提出的证据，从文献中支持的黑洞活动和星系之间的相互作用。
2022-03-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
An Intermediate-mass Black Hole of Over 500 Solar Masses in the Galaxy ESO 243-49
超亮X射线源是位于宿主星系核外的河外天体，其辐射热光度大于10^39 erg s^-1。这些极端的光度--如果发射是各向同性的并且低于理论（即埃丁顿）极限，其中辐射压力与引力压力平衡--意味着存在一个吸积的黑洞，其质量约为太阳的10^2-10^5倍。这种中等质量的黑洞是否存在还存在争议，尽管已经提出了许多候选者，但没有一个被广泛接受为确定的。在这里，我们报告了在边缘旋涡星系ESO 243-49中探测到的一个可变X射线源，其最大亮度为0.2 ~ 10 keV，高达1.2 x 10^42 erg s^-1，暗示黑洞质量的保守下限约为500 Msun。这一发现为中等质量黑洞的存在提供了迄今为止最强有力的观测证据，提供了恒星质量和超大质量黑洞种群之间长期寻找的缺失联系。
2010-01-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Effects of primordial black holes quantum gravity decay on galaxy clustering
最近有人提出，小质量黑洞（BH）可能会由于量子引力效应而变得不稳定，并最终衰变，产生辐射，其时间尺度比霍金蒸发时间短。我们认为，人口的存在低质量的原始黑洞（PBH）作为宇宙暗物质成分的一部分，可以用来测试提出的模型的量子衰变的黑洞通过其对星系数计数的影响。我们研究什么限制未来的星系聚类测量可以设置在量子引力参数的BH寿命和PBH丰度。如果没有检测到这种效应，这将排除存在不可忽略数量的小PBH或BH量子衰变情况（或两者）。在独立观测黑洞的情况下，这里讨论的观测值可以用来研究改变黑洞最终命运的量子效应。
2017-08-08 astro-ph.CO gr-qc
