Tracing the History of Recent Bulge Star Formation in Active Galactic Nuclei
我们从斯隆数字巡天(SDSS)中光学选取了20,541个被遮蔽的活动星系核(红移约为0.1,热光度L_Bol约为10^43- 10^45 erg·s^-1),研究了黑洞吸积与核球恒星形成之间的关系,它们是回望时间(τ)的函数<z>。为了量化年龄小于典型活动星系核寿命的最近形成的恒星,我们估计了基于星族合成分析的分化比恒星形成率(SSFR_tau)。用[O III]5007光度和恒星速度色散分别作为L_Bol和黑洞质量的代用指标,推导了爱丁顿比(λ).我们发现,当τ < tau_0时,SDSS活动星系核遵循幂律:λ \propto(SSFR_τ)^1.0 -1.1;当τ> tau_0时,这种关系不成立。在年轻(年老)的核团中,阈值时间尺度tau_0为~ 0.1(~ 1)Gyr。幂律的离散性主要受观测不确定性的影响。这些结果可能会提供有用的模型解释活动星系核活动和球星形成之间的相关性的限制。
2010-05-13 astro-ph.CO
On the BH-galaxy relation of AGN and Narrow Line Seyfert 1 Galaxies
大质量黑洞(BH)在许多邻近星系的中心被检测到,它们与主球(球状体)的光度呈线性相关,黑洞质量约为恒星质量的0.1%。在活动星系中,BH质量最好通过反射映射(光回波)技术来测量。我们和其他人已经表明,在活动星系核的BH质量遵循相同的关系,在普通(不活跃)的星系,除了窄线活动星系核,显然有显着较低的值的BH/隆起质量(或BH/隆起光度)的比率与宿主星系的光度。BH/凸起比也被发现是强烈相关的宽线发射气体在活动核的速度色散。然而,在BH-恒星速度关系中,宽线和窄线活动星系核(特别是NLS 1)之间的差异似乎不那么明显。我们回顾了这个主题,并添加了最近的更新和建议。
2011-07-21 astro-ph.CO
Two-phase model for Black Hole feeding and feedback
研究活动星系核反馈流出对宿主星系多相星际介质的影响。我们认为,SMBH的增长是由密集的冷团块和细丝的吸积。活动星系核的反馈流出超过了冷介质,压缩了它,并引发了一个强大的恒星暴增--一个积极的活动星系核反馈。这预示了活动星系核的光度和高光度下恒星形成率之间的统计相关性。大部分流出物的动能通过低密度空隙从凸起逃逸。冷相仅由流出物的冲压压力(动量)向外推动。活动星系核反馈的正负形式的结合导致了类似于King(2003)结果的$M-σ$关系。由于冷ISM的膨胀的孔隙度,SMBH对宿主星系的低密度介质的影响是显着的,即使SMBH远低于$M-σ$质量。SMBH反馈在我们的模型中的作用随着ISM结构在空间和时间上演变。在早期的富气阶段,SMBH加速了核球中恒星的形成。在后来的气体贫乏(红色和死亡)阶段,SMBH反馈大多是负面的,由于缺乏冷ISM。
2013-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Low-mass and High-mass Supermassive Blackholes In Radio-Loud AGNs Are Spun-up in Different Evolution Paths
超大质量黑洞如何旋转是现代天体物理学的一个重要问题。作为Wang等人(2016)研究的延伸,我们在这里通过比较附近($z<0.05$)射电选择的Seyfert 2星系的宿主星系特性来解决这个问题。通过对SDSS $r$波段图像的二维球+盘分解,我们确定了射电强大的SMBH的各种宿主星系属性的二分法。通过假设来自喷流的无线电发射反映了高SMBH自旋,这源于众所周知的喷流产生的BZ机制,高质量SMBH(即,$M_{\mathrm{BH}}>10^{7.9}M_\odot$)优选在经典的凸起中旋转,而低质量SMBH(即,$M_{\mathrm{BH}}=10^{6-7}M_\odot$)。这种二分法表明并证实了高质量和低质量SMBH以不同的方式旋转,即,一场重大的“干”合并和一场世俗的演变。
2019-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Chandra view of NGC 3621: a bulgeless galaxy hosting an AGN in its early phase?
我们报告检测到一个弱X射线点源符合核的无隆起盘星系NGC 3621,最近发现的斯皮策显示高电离中红外线通常与活动星系核。钱德拉的这些观测结果证实了这个星系中活动星系核的存在,为黑洞确实在孤立的无凸起盘星系中形成和生长提供了越来越多的证据。虽然X射线光谱的低信噪比使我们无法对核源进行详细的光谱分析,但X射线结果,结合红外光谱和光学光谱结果,表明NGC 3621拥有一个严重吸收的活动星系核,一个相对较小质量的超大质量黑洞以高速率吸积。钱德拉还揭示了两个明亮的光源,它们几乎对称地横跨在距离中心20英寸的原子核上。这两个源的X射线光谱都符合吸收幂律模型。假设它们位于NGC 3621的距离上,这两个源的光度大约为1.e39 erg/s,这使它们成为ULX,并表明它们是黑洞系统。根据X射线光谱分析和黑洞系统的标度律对黑洞质量的估计表明,这两个亮源可能是中等质量的黑洞,M_BH为几千个太阳质量。然而,更高质量的X射线数据结合多波长观测是必要的,以确认这些结论。
2009-05-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Selection effects in the black hole-bulge relation and its evolution
我们研究了影响观察到的黑洞-凸起关系及其随红移的演化的样本选择效应。我们提供了一个共同的框架中,各种选择的BH-凸起关系的影响可以进行调查,但我们的主要重点是使用宽线活动星系核和它们的宿主星系的BH-凸起关系的演变搜索的后果。我们确定了迄今为止文献中未讨论的相关偏倚来源。一个特别重要的影响是由以下事实引起的:SMBH中的活性分数随BH质量而变化很大,在这个意义上,高质量的BH不太可能比低质量的BH更活跃。在与BH-凸起关系的内在散射的连接中,这种效应意味着在给定的凸起性质下偏向于低BH质量。这种效应增加了其他人已经讨论过的光度或通量限制样本所引起的偏差。这些偏差的定量预测需要(i)样本选择函数的现实模型,以及(ii)相关基础分布函数的知识。对于低红移的活动星系核样品,我们可以自然地再现在一些研究中观察到的关系的平坦化。当我们的分析扩展到更高的红移样本,我们显然受到各种相关的分布函数有限的经验约束。使用最佳猜测的方法,这些分布,我们估计的预期幅度的样本选择偏差的一些最近的观测尝试研究BH凸起的演变。在任何情况下,我们都没有发现统计学上显着的证据来证明BH-凸起关系的演变。我们提出了一种可行的方法来规避与活动星系核选择有关的几个最有问题的问题,这可能成为未来研究的一个强有力的诊断。
2011-09-13 astro-ph.CO
Merger-driven Fueling of Active Galactic Nuclei: Six Dual and Offset Active Galactic Nuclei Discovered with Chandra and Hubble Space Telescope Observations
双活动星系核和偏置活动星系核是星系合并过程中产生的kpc尺度分离的超大质量黑洞对,其中两个或一个黑洞分别是活动星系核。这些双重和偏移活动星系核是合并和活动星系核之间联系的有价值的探针,但很难识别。在这里,我们提出了钱德拉/ACIS观测的12个光学选择的双重活动星系核候选者在z < 0.34,在那里我们使用X射线来识别活动星系核。我们还提出了HST/WFC 3观测10个这些候选人,这揭示了伴随AGN的任何恒星凸起。我们发现了一个距离为2.2kpc的活动星系核双系统,其中两个恒星凸起有重合的[O III]和X射线源。这个系统是一个非常小的合并(460:1),可能包括一个矮星系托管中等质量的黑洞。我们还发现了6个单一的活动星系核,和5个系统,无论是双或偏移的活动星系核的分离< 10千秒差距。六个双重活动星系核和双重/偏移活动星系核中有四个正在进行大合并,这些活动星系核的平均亮度是我们样本中单个活动星系核的10倍。这暗示了大的合并可能优先触发更高光度的活动星系核。此外,我们发现,确认双活动星系核的硬X射线光度的一半,在固定的[O III]光度的单一活动星系核,平均。这可以解释为在合并过程中有高密度的气体流入星系中心,并强调需要对双重活动星系核候选者进行更深入的X射线观测。
2015-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Co-Evolution of Galaxies and Supermassive Black Holes: Insights from Surveys of the Contemporary Universe
我们总结了当代宇宙的大型调查告诉我们的物理和现象学的过程中,连接的形成和星系及其中央超大质量黑洞的演变。我们提出了一个图片中的人口活动星系核可以分为两个不同的人口。辐射型活动星系核与产生辐射能的黑洞有关,这些黑洞以超过爱丁顿极限的1%的速度吸积。它们主要与质量较小的黑洞在高密度的伪凸起中以足以在~10 Gyr内产生这些黑洞的总质量预算的速率生长有关。环核环境包含高密度的冷气体和相关的恒星形成。主要的合并是不是主要的机制,运输这种气体向内,长期的过程似乎占主导地位。恒星反馈在这些天体中是普遍的,而强的活动星系核反馈只在最强大的活动星系核中才能看到。在喷流模式活动星系核中,大量的能量输出以平行流出(喷流)的形式出现。这些活动星系核与质量更大的(经典的)球状体和椭圆星系中质量更大的黑洞有关。无论是这些黑洞的吸积,还是它们的主核中的恒星形成,在今天都不重要。这些活动星系核很可能是由缓慢冷却的热气体的吸积提供燃料的,而这种缓慢冷却的热气体受到活动星系核射电源提供的反馈/加热的限制。对高红移宇宙的观测也描绘了类似的画面。(节录)。
2014-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Inferences on the Relations Between Central Black Hole Mass and Total Galaxy Stellar Mass in the high-redshift Universe
在最高的红移z>6时,已经探测到数十个发光类星体。在深X射线测量中寻找较暗的活动星系核,已经证明不太成功,迄今为止几乎没有候选者。如果假设恒星的总质量可以很好地代表球核质量,那么对黑洞(BH)和球核质量之间的关系进行外推,可以预测z>6的星系样本中存在相对大质量的黑洞(> 1 e6 Msun)。这些BH中至少有一些应该足够发光,以便在4 M CDFS中可以检测到。然而,在低质量星系中,BH和恒星质量之间的关系由局部中等光度AGN定义,与BH-凸起质量关系相比,具有大约低一个数量级的归一化。我们将探讨这种缩放如何改变在高z宇宙AGN的解释。尽管有很大的不确定性,驱动的恒星质量函数,并在当地的关系外推,可以解释目前未检测到中等亮度活动星系核在莱曼Break星系,如果低于1 e11 Msun的星系的特点是由低归一化标度,更是如此,如果他们的爱丁顿比也是典型的中等亮度活动星系核,而不是发光类星体。由于遮蔽或固有的X射线弱点,活动星系核被X射线搜索错过的可能性也仍然存在。
2016-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Bulge mass is king: The dominant role of the bulge in determining the fraction of passive galaxies in the Sloan Digital Sky Survey
我们调查星系双峰的起源,通过量化的内在和环境的驱动程序的相对作用,停止(或“淬火”)超过50万本地斯隆数字巡天(SDSS)星系的恒星形成。我们的样本包含z=0.02-0.2的各种星系,恒星质量为8 < log(M*/M_sun)< 12,跨越了从纯盘到球状体的整个形态范围,局部星系密度和晕质量超过四个数量级。我们利用公布的恒星形成率,并添加到我们小组最近的GIM 2D光度和恒星质量膨胀+磁盘分解。我们发现,星系的被动分数急剧增加恒星质量,晕质量,和隆起质量,与局部星系密度和隆起总恒星质量比(B/T)的依赖性不太陡峭。在内部性质固定的情况下,我们发现中心星系和卫星星系具有不同的被动分数关系。对于中心,我们得出结论,在固定的凸起质量的被动部分的变化较小,比任何其他变量,包括总恒星质量,晕质量,和B/T。这意味着猝灭机制必须与凸起最紧密地耦合。我们认为,无线电模式活动星系核反馈提供了最合理的解释所观察到的趋势。
2014-03-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
The M-sigma and M-L Relations in Galactic Bulges and Determinations of their Intrinsic Scatter
基于49个超大质量黑洞的质量测量值和19个上限值,我们推导了超大质量黑洞质量(M_BH)与主星系核球速度色散(sigma)和光度(L)之间关系的改进版本(M-sigma和M-L关系)。特别注意的是恢复的内在散射(ε_0)在这两个关系。我们找到了log(M_BH/M_sun)= alpha + beta * log(sigma/200 km/s),(alpha,beta,epsilon_0)=(8.12 +/-0.08,4.24 +/-0.41,0.44 +/-0.06)对于所有星系和(alpha,beta,epsilon_0)=(8.23 +/-0.08,3.96 +/-0.42,0.31 +/-0.06)对于椭圆星系。椭圆的结果与以前的研究是一致的,但螺旋恢复的内在散射显着更大。推断的散射加强了需要考虑时,计算本地黑洞质量函数的基础上的M-西格玛关系,并进一步暗示,可能有大量的选择偏差的研究中的M-西格玛关系的演变。我们将M-L关系估计为log(M_BH/M_sun)= alpha + beta * log(L_V/10^11 L_sun,V)of(alpha,beta,epsil_0)=(8.95 +/-0.11,1.11 +/-0.18,0.38 +/-0.09);仅使用早型星系。这些结果似乎是不敏感的测量误差和分布的固有散射的广泛的假设。我们发现,根据黑洞的影响范围的分辨率…
2009-03-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Novel calibrations of virial black hole mass estimators in active galaxies based on X-ray luminosity and optical/NIR emission lines
通过混响映射(RM),目前仅能对一小部分局域的、亮的宽线活动星系核(AGN)精确地测量SMBH的质量。考虑到BLR的大小和活动星系核光学连续体光度之间的经验标度关系,可以进行统计人口学研究。然而,对于低光度或变红的活动星系核,仍然存在偏见,在这种情况下,静止框架的光辐射会被宿主严重吸收/稀释,BLR发射线可能难以检测。我们的目的是扩大适用性的维里为基础的SE关系,可靠地测量BH质量也为低光度或中间/2型活动星系核,错过了目前的方法。我们实现了这一目标,通过校准维里关系的基础上无偏量:硬X射线光度,在2-10 keV和14-195 keV波段,是不太敏感的星系污染,和最重要的休息帧近红外和光学BLR发射线的半高宽。我们建立了一个样本的RM AGN具有X射线光度和广泛的光学/近红外半高宽测量,以校准新的维里BH质量估计。我们发现H $α$、H $β$和NIR谱线(即Pa $α$、Pa $β$和HeI $λ$ 10830)的FWHM都彼此相关,具有可忽略的或小的偏移。这一结果使我们能够获得维里BH质量估计的基础上,无论是2-10千电子伏或14-195千电子伏的光度。我们还考虑到最近确定的不同维里系数$f$的伪和经典的凸起。通过按核球类型划分样本并采用不同的$f$因子,我们发现我们的维里关系预测了在伪核球$\sim$中活动星系核的BH质量比在经典核球中小0.5 dex。假设两个群体的平均$…
2016-10-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of interactions, bars, bulges, and AGN on star formation efficiency in local massive galaxies
使用从GASS和COLD GASS调查和SDSS和GALEX的补充数据的观测,我们调查的性质,在整个本地大质量星系人口观察到的气体耗尽时间的变化。大的和公正的冷气体样本使我们能够评估星系相互作用,酒吧不稳定性,形态和AGN的存在下,在调节恒星形成效率的相对重要性。无论是H2的质量分数和耗尽时间的变化作为一个函数的距离的星系从主序列中的SFR-M* 平面。最长的气体耗尽时间是在主序以下的膨胀主导星系中发现的,这些星系要么是气体贫乏的,要么是平均效率低于盘主导星系,将它们可能拥有的任何冷气体转化为恒星。我们没有发现活动星系核和这些长的耗尽时间之间的联系。正在进行合并或显示出形态破坏迹象的星系具有最短的分子气体耗尽时间,而那些拥有强大恒星棒的星系与匹配的对照样本相比,其全球恒星形成效率仅略高。我们的解释是,耗尽时间的变化是由CO(1-0)观测追踪的气体质量与高密度恒星形成核心中的气体质量之间的比率变化引起的,相互作用,合并和棒不稳定性能够局部增加压力,并提高有效恒星形成气体与CO检测气体的比率。建立一个代表本地大质量星系群的样本,我们得到一个斜率为1.18+/-0.24的全球Kennicutt-Schmidt关系,并观察该关系周围散射内的结构,具有低(高)恒星质量表面密度的星系系统地位于平均关系之上(之下),这表明气体表面密度不是驱动星系整体恒星形成能力的唯一参数。
2012-09-03 astro-ph.CO
Do We Expect Most AGN to Live in Disks?
最近的观测表明,大部分低到中等亮度的活动星系核人口生活在盘主导的主机,而更明亮的类星体生活在膨胀主导的主机,与一些以前的模型预测相冲突。因此,我们建立并比较了一个半经验模型的活动星系核燃料的合并和非合并的触发帐户。特别是,我们表明,“随机吸积”模型-其中盘星系中的燃料基本上是一个随机过程,每当致密的气体云到达核-提供了一个很好的匹配,以目前的观测在低/中等亮度。然而,它低于高亮度人口。我们结合这一模型的主要合并引起的活动星系核燃料,导致罕见的,但更明亮的事件,并预测由此产生的丰富的磁盘为主和膨胀为主的活动星系核宿主星系的光度和红移的函数。我们编译和比较观测约束从z~0-2。模型和观测一般显示从磁盘的过渡到隆起的主导地位,在主机附近的塞弗特类星体的过渡,在所有的红移。“随机”燃料在数量上主导活动星系核(在低光度时占主导地位),在现今黑洞质量函数的膝盖以下(<10^7 M_sun),“随机”燃料也主导黑洞的增长。然而,在质量>10^8 M_sun时,它仅占BH质量增长的~10%。总的来说,在盘状宿主中的燃料供应占AGN总光度密度/BH质量密度的约30%。组合模型还准确地预测了活动星系核的光度函数和集群/偏置作为光度和红移的函数,但是,我们认为,这些都不是BH燃料机制的敏感探针。
2015-12-13 astro-ph.CO
The limited role of mergers in the black hole to bulge mass relation
我们研究了黑洞质量和它们的宿主凸起质量之间的相关性的内在散射,发现它不能单独由合并来解释。一个简单的合并方案的小星系导致的比例关系之间的晚期黑洞和隆起的质量,与内在的散射(在线性尺度)增加沿脊线的关系作为质量的平方根。通过检查一个样本的86个星系,以及测量黑洞质量,我们发现,内在的散射增加的质量比预期的更迅速地从合并的情况。我们讨论的可能性,反馈机制,在星系形成涉及的冷却流的存在。
2012-04-05 astro-ph.CO
Cosmic Feedback from AGN
星系中心的大质量黑洞的吸积可以通过辐射、风和喷流向周围环境提供能量和动量。由于辐射压力的反馈可以将黑洞的质量锁定在M-sigma关系上,并塑造星系的最终恒星凸起。由于喷流动能的反馈可以通过加热气体来防止大质量星系大大增加它们的恒星质量,否则这些气体会通过辐射冷却。宇宙反馈所涉及的机制进行了讨论和说明与观察。
2009-12-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Black Hole Starvation and Bulge Evolution in a Milky Way-like Galaxy
我们提出了一个新的放大的流体动力学模拟,“Erisbh”,它遵循的宇宙演化和反馈效应的超大质量黑洞在银河系型星系的中心。ErisBH与接近银河系的类似物“Eris”共享相同的初始条件,分辨率,气体冷却,恒星形成和反馈的配方,但它也包括超大质量黑洞的形成,生长和反馈的处方。我们发现星系中心的黑洞主要是通过与来自坠落卫星星系的其他黑洞合并而增长的。气体吸积的增长是最小的,因为很少有气体达到千秒差距以下的尺度。最后一个黑洞,在z=0时,大约有260万太阳质量,它位于MBH-MBulge和MBH-sigma平面上SgrA* 的位置附近,与观测到的伪凸一致。考虑到气体吸积导致的有限增长,我们认为中心黑洞的质量在z~8时应该已经超过10^5个太阳质量。活动星系核反馈对宿主星系的影响仅限于非常中心的几百秒差距。尽管活动星系核的反馈很弱,但它的反馈似乎是造成中心隆起相对于原始厄里斯星的有限增长的原因,这导致了内部几千秒差距内的旋转曲线明显变平。此外,Eris BH的圆盘更容易不稳定,因为它的凸起较小,圆盘比Eris大。因此,ErisBH的磁盘经历了一个更强的动力学演化相对于厄里斯和z=0.3左右的弱酒吧成长为一个强大的酒吧的几个磁盘尺度长度的大小。这条磁棒在几百秒差距内引发了恒星形成的爆发,为中心的黑洞提供了适量的新燃料,并导致ErisBH的凸起在z=0时具有盒子/花生的形态。(节录)
2015-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Accretion and star formation rates in low redshift type-II active galactic nuclei
对低红移SDSS Ⅱ型活动星系核(AGN)的吸积率和恒星形成率进行了严格的评估。与光电离模型的比较表明,基于L(oiii 5007 A)的测辐射热光度(Lbol)估计严重低估了低电离源(如LINER)中的Lbol。基于L(hb)的替代方法对电离水平不太敏感,基于L(oii 5007 A)和L(oi 6300 A)的组合的新方法是最好的。使用这种方法,我表明,低电离活动星系核的吸积速度比假设到现在为止。其他重要的相关发现有:1。任何与黑洞(BH)质量相关的II型活动星系核性质都可以通过从样品中去除蓝色星系而更可靠地获得。2. Seyfert 2和LINER 2形成了一个连续的L/Ledd序列,没有迹象表明吸积机制或质量供应模式发生了变化。在所有I型样品中,LINER很少(如果有的话),这导致与II型样品相比,L/Ledd分布更接近箭头。3. SF光度、Lsf和Lbol之间有很强的相关性,超过5个数量级的光度。这导致了凸起和BH生长速率之间的简单关系,g(凸起)/g(BH)propto Lbol^(-0.2),其中,当Lbol=10^42 erg/sec时,g(凸起)/g(BH)= 115。Seyfert 2和LINER 2的恒星年龄指标D4000都小于1.8,所有来源都遵循相同的Lsf-Lbol相关。这表明,在所有活动星系核中,类似比例的SF气体找到了通往中心的道路。4. Lbol、…
2009-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The effect of bars on the M-sigma relation: offset, scatter and residuals correlations
我们分析了一组无碰撞盘状星系的模拟,以研究棒的形成和演化对超大质量黑洞的M-σ关系的影响。由杆驱动的角动量的重新分布导致中心区域内的质量增加,使凸起的速度分散平均提高~12%和高达~ 20%。如果一个盘星系的SMBH满足M-sigma关系,形成一个棒,并且SMBH在这个过程中没有增长,那么sigma的增加使星系脱离M-sigma关系。我们探讨了各种影响,可以影响这一结果,包括污染的光盘和各向异性。单个模型棒星系的M-sigma关系的位移与凸起有效半径内测量的M(B)/M(B+D)和beta_phi(B+D)相关。总的来说,这一过程导致了一个M-西格玛的棒星系从无棒星系偏移,以及增加其散射。我们组装样本的unbarbed和酒吧的星系与经典的凸起,并找到试探性的暗示,两者之间的偏移与预测一致。包括所有的棒星系,而不仅仅是那些具有经典凸起的星系,会导致明显更大的偏移。
2013-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Timing the starburst-AGN connection
位于星系中心的超大质量黑洞的质量与容纳它们的星系凸起的质量密切相关。这种观察到的相关性意味着一种联合生长的机制,但负责的确切物理过程是一个有争议的问题。在这里,我们报告的增长黑洞在400个地方星系的凸起,经历了一个强大的恒星形成的爆发在过去的600万年。我们样本中的黑洞的典型质量为10^6.5-10^7.5太阳质量,活动核的辐射热光度为10^42- 10^44 erg/s。我们结合恒星的连续性指数与H-α光度测量的衰减时标~ 300 Myr的恒星形成后,恒星暴的下降。在恒星爆发后的第一个6亿年,我们样本中的黑洞的质量平均增加了5%,形成的恒星的总质量大约是吸积到黑洞上的总质量的1000倍。这个比例与在现今的膨胀中观察到的恒星与黑洞质量的比例相似。我们发现,物质在黑洞上的平均吸积速率在恒星暴增开始后大约2.5亿年急剧上升。我们表明,我们的研究结果是一致的一个简单的模型,其中0.5%的质量损失的中等质量的恒星在隆起的吸积的黑洞,但抑制黑洞增长的效率在早期的时候可能是由超新星反馈,这是在早期较强。我们认为这幅图可能更普遍地适用于黑洞的生长,并有助于解释膨胀和黑洞质量之间的强相关性。
2010-02-16 astro-ph.CO
Disk Assembly and the M_BH-sigma Relation of Supermassive Black Holes
最近的哈勃太空望远镜(HST)观测表明,大多数z ~ 1-3的活动星系核(AGN)都存在于孤立的盘状星系中,这与通常认为活动星系核是由星系合并引发的观点相反。在这里,我们发展了一个新的测试的宇宙演化的超大质量黑洞(SMBH)在盘星系考虑本地人口的SMBH。我们表明,当盘组装时,螺旋星系中需要大量的SMBH增长。SMBH的质量与其所在椭球体的速度色散之间存在着密切的关系,即M_BH-σ关系。在盘状星系中,球状体是我们感兴趣的部分。我们探讨了当在M_BH-sigma关系上的凸起与SMBH一起形成,然后在它们周围慢慢地重新形成一个盘时,M_BH-sigma关系的演化。盘的形成压缩了凸起,提高了它的σ。我们提出的证据,这种压缩的形式更大的速度色散的经典凸起相比,在相同质量的椭圆星系。如果不伴随增加的M_BH,则该压缩导致M_BH-西格玛关系中的偏移。我们根据光度数据量化了预期的偏移,并表明,平均而言,SMBH必须增长约50-65%才能保持M_BH-sigma关系。我们没有发现经典的凸起和椭圆星系的M_BH-σ关系有明显的偏移,这意味着SMBH一直与盘一起生长。我们的模拟表明,SMBH增长是必要的本地人口的盘星系保持在M_BH-西格玛关系。
2013-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
What makes a galaxy radio-loud?
本文用SDSS对射电强活动星系核(RLAGNs)、低亮度活动星系核(LLAGNs)和孤立星系活动星系核(IG-AGN)进行了观测,比较了它们的光谱能量分布。所有这些星系都具有相似的光谱特征。RLAGN的中位SED与类星体的特征SED一致,而LLAGN和IG-AGN的中位SED与LINER的SED一致,IG-AGN的亮度低于LLAGN。我们从凸起质量推断出黑洞的质量。这些从IG-AGN到LLAGN增加,并在RLAGN中最高。所有这些活动星系核的吸积率都接近或略低于爱丁顿极限的10%,光度的差异完全是由于不同的BH质量。我们的研究结果表明,活动星系核有两种类型,射电静和射电响,区别仅在于它们的凸起或BH的质量。
2012-01-20 astro-ph.CO
Massive Galaxies in COSMOS: Evolution of Black hole versus bulge mass but not versus total stellar mass over the last 9 Gyrs?
我们将COSMOS巡天中第1类活动星系核的黑洞质量与恒星总质量之比限制在1<z<2。对于平均红移z~1.4的10个活动星系核,利用HST/ACS和HST/NICMOS的成像数据,我们能够根据限制质光比的主星系的紫外-光学颜色的重构框架,计算出恒星的总质量M_(*,total)。所有天体都有可从COSMOS Magellan/IMACS和zCOSMOS巡天获得的维里BH质量估计。我们发现在z~1.4处的M_BH-M_(*,total)-关系与局域宇宙中的M_BH-M_(*,bulge)-关系之间没有差别。我们的解释是:(a)如果我们的对象是纯凸支配的,那么M_BH-M_(*,bulge)-关系自z~1.4以来没有演化。然而,(b)由于我们有证据表明存在大量的盘成分,大质量星系(logM_(*,total)=11.1+-0.25或logM_BH~8.3+-0.2)的膨胀在过去的9个Gyr中主要是通过盘-到膨胀质量的再分配而增长的。由于所有必要的恒星质量都存在于z=1.4的星系中,因此不需要恒星形成或外部恒星物质的增加,只需要重新分配,例如由次要和主要合并或通过盘不稳定性引起的。合并,除了重新分配星系的质量,将增加BH和恒星/球质量,但不改变总的最终M_BH/M_(*,球)比。由于整个宇宙恒星和BH质量的积累随着时间的推移相互紧密跟踪,我们的大质量星系中的膨胀形成的情况是独立于任何强烈的…
2009-11-18 astro-ph.CO
Discovery of an active supermassive black hole in the bulge-less galaxy NGC 4561
本文介绍了对NGC 4561中钱德拉探测到的核X射线源的XMM-牛顿观测。硬X射线能谱可用一个由吸收的幂律组成的模型来描述,其中γ = 2.5^{+0.4}-0.3},柱密度N_H=1.9^{+0.1}-0.2} × 10^{22}原子cm^{-2}。该源的吸收校正光度为L(0.2 - 10.0 keV)= 2.5 × 10^{41}尔格·秒^{-1},测热光度超过3 \times 10^{42}尔格·秒^{-1}。根据光谱和光度,我们确定NGC 4561的核X射线源是活动星系核,其质量M_BH > 20,000太阳质量的黑洞。在这个无膨胀星系的中心存在一个超大质量黑洞,这表明黑洞的质量与膨胀特性并不必然相关,这与一般的看法相反。诸如此类的观测结果对BH的几个理论模型提出了质疑-星系共同进化是基于合并驱动的BH增长;长期过程显然起着重要作用。在软X射线光谱的源,可以很好地参数化的吸收与非太阳的一些重元素丰度的扩散热等离子体中检测到几条发射线。类似的软X射线发射观测光谱的塞弗特2星系和低光度活动星系核,表明起源于环核等离子体。
2012-09-06 astro-ph.CO
Galaxy Zoo: Bulgeless Galaxies With Growing Black Holes
超大质量黑洞的增长似乎是由星系合并、剧烈的无合并过程和/或“长期”过程驱动的。为了量化长期演化对黑洞生长的影响,我们研究了一个样本的活动星系核(AGN)的星系与一个平静的形成历史的重大合并,人口,迄今为止一直难以定位。在这里,我们提出了一个初始样本的13个活动星系核的大质量(M_* >~ 1 e10 M_sun)的无球星系-缺乏经典的凸起认为不可避免地导致合并-选择从斯隆数字巡天使用视觉分类银河动物园。参数形态学拟合证实了宿主星系缺乏经典的凸起;任何来自伪凸起的贡献都非常小(通常< 5%)。我们计算黑洞质量的两个宽线对象的样本(4.2e6和1.2e7 M_sun)和地方的下限黑洞质量的剩余样本(通常M_BH >~ 1 e6 M_sun),表明显着的黑洞增长必须是可能的合并或暴力磁盘不稳定性的情况下。黑洞的质量系统性地高于根据已建立的凸起-黑洞关系所预期的。然而,如果系统的平均Eddington比(L/LEdd = 0.065)是典型的,那么13个源中有10个与黑洞质量和恒星总质量的相关性是一致的。纯盘星系和它们中心的黑洞可能与椭圆星系和膨胀星系的形成历史非常不同的关系相一致,这意味着恒星星系演化和动力学的细节可能不是星系和黑洞共同演化的基础。
2012-12-05 astro-ph.CO
An Optically Obscured AGN in a Low Mass, Irregular Dwarf Galaxy: A Multi-Wavelength Analysis of J1329+3234
超大质量黑洞(SMBH)在整个局部宇宙中的大型,膨胀主导的星系中无处不在,但对它们在无膨胀和低质量星系中的存在和性质知之甚少。这是一个重大的缺陷,因为非恒星黑洞的质量分布和占有率为SMBH种子形成理论提供了重要的观测约束,并且许多矮星系没有经历过会消除其原始黑洞人口信息的重大合并。利用宽视场红外巡天探测器的数据,我们发现了数百个无凸起和矮星系,这些星系显示出极热尘埃的中红外特征,高度暗示了强大的吸积大质量黑洞,尽管在光学波长上没有黑洞活动的特征。在这里,我们报告,在我们的第一个后续X射线调查的人口,不规则矮星系J132932.41+323417.0(z = 0.0156)包含一个由XMM-牛顿探测到的硬的、未分辨的X射线源,其光度为L_2-10 keV = 2.4 x 10^40 erg/s,比预期的恒星形成高出两个数量级,强烈暗示着一个巨大的黑洞的存在。虽然增强的X射线发射和热尘埃可以在极低的金属含量环境中产生,但J132932.41+323417.0并不是金属含量极低(约40%太阳能)。该星系的恒星质量为2.0 x 10^8 M_Sol,质量与小麦哲伦云相似,是目前已知的质量最低的星系之一,有证据表明存在大质量核黑洞。
2014-12-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Black Hole Mass, Host galaxy classification and AGN activity
我们在一个276个大部分在X射线和红外选择的活动星系核附近(z<0.1)的异质样本中研究了宿主星系分类和黑洞质量的作用。在观测到的12 μ m与2- 10 keV的光度比范围内(1< R_{IR/X} <7),膨胀支配型主星系(无盘污染)中约90%的Seyfert 1活动星系核的活动星系核分布在一个很窄的范围内。这种狭窄的分散性包含了活动星系核中心引擎之间所有可能的变化,包括吸积机制和效率,圆盘张开角,视线方向,吸收材料的覆盖率,X射线日冕的斑块性和测量的可变性。因此,活动星系核中X射线和红外产生的所有模型都受到很强的约束。在Seyfert 1活动星系核中,X射线和红外线亮度的中值随着黑洞质量的增加而增加,置信度大于99%。利用主星系的环形态作为缺乏潮汐相互作用的代用指标,我们发现主星系中活动星系核的光度在70 Mpc以内与主星系相互作用对$\sim$陀螺的影响无关,这表明长期演化引起的活动星系核活动的时间尺度比潮汐相互作用引起的活动星系核活动的时间尺度要短得多.我们发现,LINER主机有较低的12微米的光度比正常的磁盘和膨胀为主的星系,这可能是过去时代的反馈,抑制恒星形成LINER主机星系的观测证据的中位数12微米的光度。我们建议,核ULXs可以解释没有平谱,紧凑的无线电核心的LINER 2s的X射线发射。我们证实了我们的结果在X射线的鲁棒性,通过比较它们与14- 195 keV…
2010-05-26 astro-ph.CO
AGN Activity and Black Hole Masses in Low Surface Brightness Galaxies
我们提出了中等分辨率的光谱样品的9个低表面亮度(LSB)星系。对于那些显示出活动星系核发射的清晰特征,我们已经从恒星光和任何Fe I和Fe II的贡献中分离出活动星系核的成分。我们把H_α线分解成窄、宽两个分量,并测定了宽分量的速度,典型值在900- 2500公里/秒之间。在我们研究的星系中,UGC 6614、UGC 1922、UGC 6968和LSBC F568-6(Malin~2)显示出活动星系核活动的明显特征。我们用维里近似从H_α线辐射计算了这些星系的近似黑洞质量。三个星系的黑洞质量约为3 × 10 ^{5} M太阳,属于中等质量黑洞范围,而不是超大质量范围。UGC 6614拥有一个质量为3.8 × 10 ^{6} M_sun的BH;它还显示了一个有趣的H_alpha和H_beta向蓝的特征,这意味着气体外流或单侧喷流流向我们。我们还测量了球恒星的速度色散使用钙II三线,并绘制这些星系的M-西格玛图。我们发现UGC 6614、UGC 6968和F568-6三个星系都低于邻近星系的M-sigma关系。因此,我们发现,虽然LSB星系的凸起可能是很好的发展,他们的核黑洞质量低于明亮的星系中发现的和谎言偏离M-西格玛相关。
2011-08-03 astro-ph.CO
Blowing cold flows away: the impact of early AGN activity on the formation of a brightest cluster galaxy progenitor
超大质量黑洞(BH)是强大的能量来源,在宇宙的早期(z=6)就已经存在。利用流体动力学模拟方法,研究了在z=6时形成质量为5 × 10^11 M_sun的星系晕(在z=0时质量为2 × 10^15 M_sun的星系团的最大祖先)的过程,讨论了活动星系核(AGN)对星系质量含量、BH自调节和晕内气体分布的影响.我们发现SN反馈对恒星结构的影响很小,而对大尺度质量分布没有影响。相比之下,活动星系核的反馈单独能够显着改变恒星隆起的质量含量淬火恒星形成时,BH是自我调节,并通过耗尽在星系中心的冷气库。BH的增长首先通过一个由直接冷对流入流提供的快速Eddington有限期进行。当活动星系核所提供的能量足够大,可以使核球的冷气体脱离束缚时,气体在黑洞上的吸积就可以通过平滑的气体流入和由合并引起的扭矩所触发的星系盘中的团块迁移来维持。来自活动星系核的反馈也对晕内的重子质量含量产生了严重的影响,产生了大规模的热超级风,能够吹走一些来自中心的冷物质,并将晕维里半径内的重子分数减少30%以上。因此,在非常年轻的宇宙中,活动星系核反馈可能是一个关键过程,塑造了大质量星系的性质。
2012-10-15 astro-ph.CO
A low-luminosity type-1 QSO sample - A morphological study of nearby AGN hosts
越来越多的证据表明,每一个具有相当大的球状组成部分的星系在其中心都有一个超大质量黑洞。SMBH和球形组件之间的强相关性表明通过共同进化的情况下的物理连接。对于质量非常大的星系,合并驱动的方案是首选,导致椭圆星系。在附近的宇宙中,我们发现了许多盘状星系,没有显示出最近相互作用的迹象。这些星系的另一种长期演化场景涉及内部触发器,如棒和旋臂或小合并。我们分析了来自Hamburg/ESO巡天的99个邻近星系(0.02 < z < 0.06)的样本,以深入了解宿主星系的结构和动力学性质,从而追踪膨胀-SMBH关联的起源。在这项工作中,我们首先收集样本成员的图像,以获得样本中的形态分布的印象。在第二步中,我们开始分析敏感,高分辨率的近红外图像的20个星系,执行光圈测光和鼓盘分解与BUDDA代码。我们发现了一个意想不到的高比例的棒星系和许多其他结构的特点。
2013-07-03 astro-ph.CO
Are Radio AGN Powered by Accretion or Black Hole Spin?
比较了吸积和黑洞自旋作为最亮星系团活动星系核爆发的潜在能量来源。基于我们所采用的自旋模型,我们发现由X射线腔估计的活动星系核功率分布在很宽的自旋参数和吸积率范围内是一致的。在大多数BCGs中,有足够数量的分子气体可以单独通过吸积来驱动活动星系核。然而,我们没有发现活动星系核的功率和分子气体质量之间的相关性在这里考虑的喷流功率的范围。对于一个给定的活动星系核的功率,BCG的气体质量和吸积效率,定义为可用的冷分子气体的分数,需要电源的活动星系核,都变化超过两个数量级。BCGs中的大部分分子气体显然在到达核黑洞之前就被恒星形成消耗掉了,或者被活动星系核赶出了核。除非活动星系核中的黑洞的质量比它们的膨胀光度所暗示的更大,否则来自热大气的邦迪吸积一般不能为活动星系核提供燃料。我们确定了几个强大的活动星系核,居住在相对缺乏气体的星系,表明一个异常有效的吸积模式,或者说,他们的活动星系核是由另一种机制。如果这些系统主要由黑洞自旋而不是吸积提供动力,那么在某些系统中也必须有效地利用自旋,即,$P_{\rm jet} > \dot Mc^2$或它们的黑洞质量必须比它们的凸起光度所暗示的值大得多。我们约束(模型依赖)吸积率在过渡辐射效率低,辐射效率高的吸积流量是百分之几的爱丁顿率,一个值,这是与其他估计一致。
2010-11-22 astro-ph.CO astro-ph.HE