The globular clusters-stellar haloes connection in early type galaxies
本文探讨了早期型星系的恒星星族是否以及在多大程度上可以通过其球状星团系统的颜色分布来追踪。基于室女座ACS数据的星系样本的分析,是先前在巨型椭圆星系NGC 1399和NGC 4486的情况下取得成功的方法的扩展,并假设两个占主导地位的GC种群沿着扩散的恒星星族形成,共享集群化学丰度和空间分布。结果表明:(a)综合星系颜色可以在光度不确定度范围内匹配,并且与一个狭窄的年龄范围相一致;(b)推断的质量光度比和恒星质量在文献中可获得的数值范围内; c)大多数球状星团系统在由团簇形成效率定义的体积空间中占据厚平面,恒星总质量和投影表面质量密度。红色星团的形成效率参数显示出与投影恒星质量密度的依赖关系,而蓝色球状星团则没有。反过来,最亮的星系似乎明显脱离该平面,作为过去主要合并的可能结果; d)恒星质量-金属丰度关系相对较浅,但在$M_*\approx 10^{10} M_\odot$处显示出斜率变化。恒星质量较小的星系团主要表现为单峰球状星团颜色分布。这一结果可能表明,质量较小的星系无法保留化学富集的星际物质。
2009-05-04 astro-ph.CO
The Formation of Spheroids in Early-Type Spirals: Clues From Their Globular Clusters
我们使用哈勃太空望远镜的F475 W和F814 W滤镜拍摄的高级巡天照相机(ACS)的深空图像,研究了四个光度系数为4的Sa螺旋星系中的球状星团系统。在我们的样本中,星系中蓝色球状星团的比频在0.34 - 0.84之间,与后来发现的螺旋星系的典型值相似。与球状星团相关的红色球状星团的数量通常会随着球状星团光度的增加而增加,这与椭圆星系的观测结果相似,尽管在光度最低的球状星团中,球状星团的出现频率要比光度较高的球状星团低2-3倍。基于ACSVCS(ACS室女星系团巡天)对椭圆星系的研究,提出了一个新的红色球状星团比例与球核总光度之间的经验关系,并讨论了如何利用这个关系图来评估耗散过程在形成螺旋球核中的重要性.我们的研究结果表明,一个图片的耗散过程中,预计在富含气体的主要合并,更重要的是建设发光凸起的Sa星系,而长期的演变可能发挥了更大的作用,在建设低光度凸起的螺旋。
2010-07-28 astro-ph.CO
The effect of second generation populations on the integrated colors of metal-rich globular clusters in early-type galaxies
早型星系中球状星团的平均色一般比宿主星系中晕场星的积分色蓝。富含金属的GC通常比缺乏金属的GC更容易与场星联系在一起,但比它们的宿主星系光显示出更蓝的颜色。受银河系GC中多个恒星星族发现的启发,我们提出了一个新的假设:富金属GC和场星之间的颜色差异是由GC中第二代(SG)星的存在引起的.该模型假设SG人口有增强的氦丰度的观测所证明的,它给出了一个很好的解释,蓝色的光学颜色的富金属GC比场星,以及强巴耳末线和蓝色的紫外线颜色的富金属GC。我们的可能是补充最近的情况表明,恒星质量函数(MF)的差异作为GC到恒星的颜色偏移的起源。对SG模型和MF模型进行了定量比较。
2013-04-21 astro-ph.CO
An optical/NIR survey of globular clusters in early-type galaxies. I. Introduction and data reduction procedures
内容:光学和近红外(NIR)颜色的组合有可能打破年龄/金属丰度简并性,并提供比单独的光学颜色更好的金属丰度灵敏度。然而,以前对具有这种颜色组合的河外球状星团(GC)的研究,样本量小,或者仅限于少数星系。目的:我们编制了一个均匀的和有代表性的样品的GC系统与多波段光度法用于在随后的论文中,年龄和金属丰度分布将进行研究。方法:我们获得了14个明亮的邻近早型星系的深K波段图像。这些图像是由威廉赫歇尔望远镜(WHT)的LIRIS近红外光谱仪和成像仪获得的,并与哈勃太空望远镜公共档案中的光学ACS g和z图像相结合。结果:首次观测到14个星系的GC光度,并在此波长范围内均匀还原。我们获得了K~20-21的极限星等。对于大多数星系,我们每个星系探测到大约70个GC。NGC 4486和NGC 4649是样本中星系团最丰富的星系,分别包含301个和167个GC。我们目前的表格包含坐标,测光和可用的GC的大小。
2010-10-04 astro-ph.CO
Globular Cluster Formation in the Virgo Cluster
贫金属球状星团(MPGC)是研究早期宇宙,特别是再电离时代的一个独特的探测器。星系团中的球状星团系统特别有趣,因为最早的再电离源就是在星系团的祖先中形成的。虽然球状星团的确切物理起源仍有争议,但人们普遍承认,球状星团形成于早期罕见的暗物质峰值(Moore et al. 2006; Boley et al. 2009)。我们提供了一个完全的数值分析的室女室女星系团球状星团系统,确定目前的球状星团系统正是这样的早期,罕见的暗物质峰。一个流行的假设是,所观察到的蓝色贫金属球状星团形成的截断是由于再电离(Spitler et al. 2012; Boley et al. 2009; Brodie & Strader 2006);采用这种观点,限制MPGC的形成时期提供了对再电离时期的补充限制。通过分析视线速度色散和表面密度分布,我们能够约束红移和质量的暗物质峰的分布。我们发现和量化的依赖于这些量,其强度随红移而变化的视线,再加上恒星形成效率的参数找到一个最适合的形成质量和红移的$\simeq 5 \times 10^8 \rm{M}_\odot$和$z\simeq 9$。我们预测了室女星系团中的$\simeq 300$星系团内MPGC。我们的结果证实了Moore等人(2006)在应用于室女星系团时开创的技术,并在数值上扩展和改进了Spitler等人(2012)的分析结果。
2014-03-16 astro-ph.CO
New observational Constraints on the Growth of the First Supermassive Black Holes
我们限制总吸积质量密度在z>6的超大质量黑洞,推断通过从光度选择的星系候选者的样本的集成X射线发射的上限。研究从最深的哈勃太空望远镜图像中获得的星系,结合钱德拉深场南的钱德拉4兆秒观测,我们获得了早期宇宙中总黑洞生长的最严格限制。我们估计在z~6处的吸积质量密度<1000 Mo Mpc^-3,明显低于先前根据早期黑洞增长的一些现有模型和早期观测所作的预测。这些结果对早期黑洞的增长和通过吸积的质量聚集提出了有趣的限制,并暗示了以下一个或多个问题:(1)在这个时期,只有一小部分明亮的星系含有活跃的黑洞;(2)早期大多数黑洞的增长发生在尘埃和/或质量较小的--尚未被探测到的--宿主星系中;(3)在星系样本中有相当大比例的低z闯入者;(4)早期黑洞的增长是辐射效率低的,严重模糊和/或由于黑洞合并而不是吸积;或(5)大部分黑洞增长发生在晚期。所有这些可能性对我们理解高红移种子形成模型具有重要意义。
2013-10-08 astro-ph.CO
Globular Cluster Seeding by Primordial Black Hole Population
原始黑洞(PBH)在早期宇宙中形成的修正阿弗莱克-戴恩(AD)机制的重子生成应该有内在的对数正态质量分布的PBH。我们表明,调整这个分布的参数,以提供所需的空间密度的大规模种子($\ge 10^4 M_\odot$)的早期星系形成,而不违反暗物质密度的限制,预测存在的人口的中等质量PBH的数密度为$\sim 1000$ ~Mpc $^{-3}$。我们认为,人口的中等质量的AD PBH也可以种子形成的球状星团的星系。在这种情况下,每个球状星团都应该拥有一个质量为几千个太阳质量的中等质量黑洞,而不应该强制性地沉浸在大质量的暗物质晕中。
2017-04-08 astro-ph.CO
Supermassive Seeds for Supermassive Black Holes
最近对由z > 7的超大质量黑洞(SMBH)驱动的类星体的观测限制了初始种子质量和早期宇宙中最大质量黑洞(BH)的生长。在这里,我们阐明了辐射反馈的影响,从早期几代的恒星和BH吸积流行的模型的形成和生长的种子BH。我们表明,通过适当地考虑(1)从早期恒星形成和辐射反馈的宇宙学模拟中推断的合并在生长种子黑洞中的有限作用,(2)在最早的时候预期的黑洞的亚爱丁顿吸积率,(3)根据高红移活动星系核的观测结果推断的最大质量黑洞的大辐射效率(e_rad)(e_rad > 0.1),我们得出结论,最初的BH种子可能有大于10^5 M_Sun的质量。这对粒子群III种子模型提出了强烈的挑战,该模型要求种子质量为~ 100 M_Sun,即使有恒定的爱丁顿限制吸积,也需要e_rad < 0.09来解释今天标准Lambda CDM宇宙学模型中最高z的SMBH。然而,这与SMBH种子形成的直接坍缩方案的预测是一致的,在该方案中,超大质量原始恒星在宇宙中具有高分子离解背景辐射场的区域形成,并直接坍缩成10^4- 10^6 M_Sun种子BH。这些结果证实了最近的宇宙学模拟和观测活动,这些活动表明,这些大质量的黑洞是今天居住在星系中心的大部分SMBH的种子。
2013-05-18 astro-ph.CO
Globular cluster systems as tracers of environmental effects on Virgo early-type dwarfs
早期型矮星(dEs)是到目前为止附近星系团中最丰富的星系群。这些物体是否是原始的,或者是一旦进入这些高密度环境就可以改变星系的不同物理机制的近期最终产物,仍然是一个争论的问题。在这里,我们提出了一种新的方法来测试这些情况下,比较性质的球状星团系统(GCSs)的室女座dEs和他们的潜在的祖先与简单的预测重力和流体动力学相互作用模型。我们发现,低质量(Mstar <2 E8 Msun)dEs具有与气体剥离晚型矮星的后代一致的GCS。另一方面,更高质量的dE具有与最近的环境驱动的进化不相容的特性-包括其GCS的高质量特定频率及其在室女座内的集中空间分布。它们主要包括有核系统,但也包括具有最近恒星形成和/或盘特征的dE。明亮的,有核的dEs似乎是一个人口,长期居住在集群的潜力,但令人惊讶地设法保留非常丰富的和空间扩展的GCS-可能是高总质量的指示。我们的分析不赞成暴力的演化机制,导致显着的恒星质量损失,但更温和的过程,涉及气体去除的内部和外部因素的结合,并强调了初始条件的相关作用。此外,我们还对发光星系团S 0 s的起源作了简要的评述。
2012-05-14 astro-ph.CO
M - sigma relation between SMBHs and the velocity dispersion of globular cluster systems
我们发现中心超大质量黑洞的质量MBH与其宿主星系的球状星团系统的速度色散σ_GC相关。这扩展了著名的MBH-sigma_sph关系之间的黑洞质量和速度分散的主机球状组件。我们编译了13个系统样本的MBH和sigma_GC的已发表测量值,并发现log(MBH)= alpha + beta log(sigma_GC/200)的关系,其中alpha = 8.63 \pm 0.09,beta = 3.76 \pm 0.52。我们也认为蓝色(贫金属)和红色(富含金属)球状星团子种群分别获得了令人惊讶的紧密相关性,仅使用红色星团的速度色散sigma_GC^red,α = 8.73 \pm 0.09和β = 3.84 \pm 0.52,以及与MBH的eps_0 = 0.27 dex相比,内部散射eps_0 = 0.22 dex。sigma_sph我们的样本。我们用我们的MBH - sigma_GC关系估计了5个测量了sigma_GC^red的星系的中心黑洞质量。
2012-09-25 astro-ph.CO
Growth of Early Supermassive Black Holes and the High-Redshift Eddington Ratio Distribution
利用一个新的大尺度(~ 0.75 Gpc)^[3]流体动力学宇宙学模拟,我们研究了早期宇宙(z > 4.75)中超大质量黑洞的增长率。值得注意的是,我们发现典型的爱丁顿比在黑洞质量为4-8 * 10^7太阳质量时有一个明显的峰值(通常在7 * 10^11 ~ 10^12太阳质量的晕中发现),与红移无关,表明大部分黑洞的生长发生在冷流主导的区域。黑洞的生长基本上受气体密度演化的控制。在给定的质量标度下,典型的爱丁顿比简单地表示为宇宙学密度(1+z)^[3],峰值是由质量更大的宿主中可获得的气体密度增加与活动星系核强反馈导致的气体密度降低之间的竞争引起的,活动星系核强反馈使黑洞失去了足够的气体来为高质量端的进一步快速增长提供燃料。除了平均爱丁顿比的演变,我们表明,爱丁顿比之间的质量选择和亮度选择的样品的分布近似对数正态分布。我们将这些发现结合成一个单一的对数正态拟合公式的爱丁顿比的分布作为(M_BH,z)的函数。该公式可用于演化黑洞种群的解析和半解析模型,预测观测到的类星体的黑洞质量,结合观测到的爱丁顿比分布,可用于约束黑洞质量函数。
2012-01-25 astro-ph.CO
Globular Cluster Systems of Early-type Galaxies in Low-density Environments
利用哈勃空间望远镜上的高级巡天照相机(ACS)获得了10个早型星系在低密度环境中的深度图像。为了研究环境在星系形成和演化中的作用,导出了星系中球状星团(GC)系统的整体性质。使用ACS室女星系团调查(ACSVCS)作为一个高密度的对应物,在高密度和低密度环境中的GC属性之间的相似性和差异。我们发现了一个很强的相关性的GC平均颜色和颜色双峰的程度与宿主星系的光度在低密度的环境中,在高密度的环境中,良好的协议。相比之下,在给定的宿主亮度下,GC平均颜色比星系团的GC平均颜色要蓝一些(Δ(g-z)~ 0.05),这表明GC系统比致密环境中的GC系统更贫金属(Δ[Fe/H] ~ 0.10-0.15)和/或更年轻(Δ年龄> 2 Gyr)。此外,随着宿主光度的降低,颜色双峰消失得更快,与星系团环境中的星系相比。我们的研究结果表明:(1)在高密度和低密度环境中,主星系的质量对GC系统的性质都有主要的影响;(2)局部环境对GC系统的形成历史只有次要的影响;(3)GC的形成必须受到各种环境中共同的物理过程的控制。
2012-04-04 astro-ph.CO
The ACS Fornax Cluster Survey VII. Half-Light Radii of Globular Clusters in Early-Type Galaxies
我们测量了ACS天炉座星系团巡天(ACSFCS)中43个星系的球状星团(GC)的半光半径。我们使用这些数据来扩展以前的工作,其中的环境依赖性的早期类型星系的GC在ACS室女星系团调查(ACSVCS)进行了研究,并建议作为一个可靠的距离指标的校正的平均半光半径(校正所观察到的环境趋势)。这项工作既增加了研究环境依赖性的样本量,又增加了研究校正后的半光半径作为可能的距离指标的杠杆作用(因为天炉座比室女星系团距离更远)。我们研究了环境的依赖性的GC的大小,使用主成分分析以及二维尺度关系。我们在很大程度上证实了Jordan et al.(2005)中所显示的环境依赖性,但发现有证据表明GC系统的平均半光半径与星系星等之间存在残余相关性,而其他相关性则存在细微差异-因此对于较低光度星系GC系统的半光半径可能不存在普适校正。决定早期星系GC大小的主要因素是GC颜色。红色GC具有<r_h>= 2.8+/-0.3 pc,而蓝色GC具有<r_h>= 3.4+/-0.3 pc。结果表明,对于明亮的早型星系(M_B < -19等),GC系统的未校正平均半光半径本身就是一个很好的距离指示器(误差约为11%),在大型光学望远镜的高角分辨率自适应光学时代,它有可能达到宇宙学上感兴趣的距离。
2010-03-17 astro-ph.CO
A common colour-magnitude relation from giant elliptical galaxies to globular clusters?
本文讨论了贫金属球状星团和早型星系(巨椭圆星系、正常椭圆星系和椭圆星系、矮椭圆星系和椭圆星系、矮椭球星系)之间存在一个共同的色-星等关系(CMR)。这样的巨磁共振将覆盖~ 14等的范围,从最亮的星系延伸到较暗一侧的球状星团。
2009-07-19 astro-ph.CO
The impact of galaxy harassment on the globular cluster systems of early-type cluster dwarf galaxies
星系周围的球状星团系统(GCSs)的动力学常被用来估算总的封闭质量,甚至用来约束暗物质的分布。星系中的球状星团系统通常被认为是在宿主星系的势能范围内处于动力学平衡状态。然而,星系团受到一个快速发展,有时,暴力破坏性的潮汐场。利用数值模拟研究了扰动对早型星团矮星周围GCs动力学的影响。我们发现,GCS的动力学行为的强烈影响的束缚暗物质f_{DM}留在星系的分数。只有当f_{DM}下降到~ 15%时,恒星和GC才开始被剥离。即使当f_{DM}低至约3%时,观察到的GC速度分散仍然可以用于测量真实的封闭质量,其系数在2以内。这是可能的,部分原因是未结合的GC很快从星系体中分离出来。然而,即使是{ \it{bound} } GC的分布也可以在空间上扩展2-3倍。一旦f_{DM}落入<3%的状态,星系就接近完全分裂,GCS动力学不再能可靠地估计封闭的质量。在这种情况下,剩余的结合GCS可能在空间上扩展4至8倍。通过测量恒星盘的动力学,也许可以测试一个星系是否处于这种状态。我们证明,如果一个恒星盘旋转支持,它很可能是一个星系有足够的暗物质,动力学的GCS可以用来可靠地估计封闭的质量。
2012-11-12 astro-ph.CO
The first gigayear of bulge star formation in Virgo ellipticals: constraints from their globular cluster systems
利用“高级巡天照相机”室女星系团巡天的数据产品来了解红移z > 2的早期型星系的核球恒星形成历史。一种新的技术,利用观测到的高红移年龄金属丰度的关系来限制典型的形成时代的富金属或“隆起”的球状星团。这一分析支持了一个模型,即大质量室女座星系在z ~ 3.5经历了一个非常强烈的膨胀球状星团形成模式,随后是一个显着的膨胀增长和小球状星团生产的时代。中等质量的星系在z ~ 2.5处显示出一个不太强烈的球状星团形成时期,这与大部分核球恒星的生长是同步的。大质量和中等质量星系恒星形成模式之间的转变发生在星系恒星质量为M_stellar ~ 3 x 10^10 M_sun时,在这个质量下,许多其他星系的性质都发生了变化。室女座的矮早型星系可能没有经历过明显的球状球状星团形成时期,因此在红移z < 4时,与球状星团形成相关的强烈恒星爆发可能很难直接观测到。虽然上述结论是初步的,因为它们是基于年龄和金属丰度之间的不确定关系,但随着高红移星系观测和理论模型的改进,所采用的技术将产生更严格的限制。
2010-03-25 astro-ph.CO
Global Properties of `Ordinary' Early-type Galaxies: photometry and spectroscopy of stars and globular clusters in NGC 4494
我们提出了一个全面的分析的空间,运动学和化学性质的恒星和球状星团(GC)的“普通”椭圆星系NGC 4494使用的数据从凯克和斯巴鲁望远镜。我们推导出星系表面亮度和颜色的配置文件,以大银河中心半径。我们将后者与使用近红外钙三重态获得的金属丰度进行比较。我们得到恒星的运动到~3.5有效半径。与相对较圆的光度等照度线相比,后者在超过约1.8有效半径时显得扁平或拉长。事实上,NGC 4494可能是一个扁平的星系,甚至可能是一个S 0,在45度的倾角看到。我们公布了431个GC候选人的目录,亮度比i=24的测光的基础上,其中109个光谱确认和54个光谱金属丰度测量。我们还报告了在NGC 4494周围发现了3个光谱证实的超致密矮星,测量的金属丰度为-0.4<[Fe/H]<-0.3。根据它们的性质,我们得出结论,它们只是明亮的GC。贫金属的球状星团的自转幅度与星系相似,而富金属的球状星团则表现为边缘自转。我们用现有的文献数据和结果补充我们的分析。利用星系形成的模型预测和一套合并模拟,我们发现NGC 4494的许多观测性质可以用相对较新的富含气体的主要合并来解释。对单个星系的完整研究结合了一系列的观测途径和方法,如这里所介绍的,将是一个宝贵的工具,用于限制星系形成模型的细节,特别是在大的银河系中心半径。
2011-05-02 astro-ph.CO
Early formation of supermassive black holes via dark matter self-interactions
在标准的天体物理方案中,很难容纳高红移($z\sim7$)的超大质量黑洞的存在。研究表明,具有次主导自相互作用分量的暗物质模型能够通过重力热灾变产生超大质量黑洞的早期种子。以前的研究使用流体方程的方法,需要一些限制性的假设。在这里,我们重新考虑的问题,使用$N$体引力模拟从最初的暗物质晕的形成。我们认为弹性和耗散散射,并阐明暗物质的微观物理和随后的吸积的黑洞需要匹配所观察到的高红移超大质量黑洞的属性之间的相互作用。我们发现了一个参数空间区域,在这个区域中,一小部分自相互作用的暗物质可以产生观测到的高红移超大质量黑洞。
2019-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
An optical/NIR survey of globular clusters in early-type galaxies II. Ages of GC systems and the relation to galaxy morphology
内容:利用光学和近红外颜色组合对河外球状星团系统进行的一些光度学研究表明,存在着很大一部分中等年龄(2-8 Gyrs)的球状星团。目的:研究14个E/S 0星系GC系统的年龄分布。研究方法:我们对不同星系中GC系统的(g-z)与(g-K)双色图进行了差分比较,以了解是否存在年龄差异的迹象。我们还用几个简单的恒星星族模型比较了不同的GC系统。结果:椭圆星系GC的平均年龄没有显著差异。另一方面,S 0星系显示出年轻GC的证据。令人惊讶的是,这似乎是由更贫金属的集群驱动的。NGC 4365中GC的年龄分布似乎与其他大椭圆星系(如NGC 4486、NGC 4649)相似。帕多瓦SSPs最近发布的等时线为老年人(14陀螺仪)显示较少的偏移相对于测光比以前公布的模型。结论:我们认为E型星系大部分GC的形成时间比S 0型星系短,形成时间也比S 0型星系早。后一种星系类型似乎有更长的GC形成/聚集期。
2010-10-22 astro-ph.CO
Globular Cluster Systems in Nearby Dwarf Galaxies: III. Formation Efficiencies of Old Globular Clusters
本文研究了球状星团(GC)系统的标度参数,即GC的比频(S_N)、比光度(S_L)、比质量(S_M)和比数(^T)与星系质量的关系。我们对星系光度(Mv = -11至-23等= 10^6 - 10^11 L_sol)、环境和形态的整个范围进行了采样。无论星系类型如何,我们证实了在Mv = -20等的星系星等以上和以下,S_N值都是增加的。在整个质量范围内,早型星系的S_L值平均是晚型星系的2倍。为了研究观测到的趋势,我们基于Dekel和Birnboim(2006)的模型推导了GC系统标度参数作为宿主星系质量的函数的理论预测,在该模型中,恒星形成过程受到恒星和超新星反馈的调节,恒星质量低于3x10^10 M_sol,我们发现,解析模型很好地描述了GC系统标度参数分布的形状,具有普遍的比GC形成效率η,它将GC中的总质量与星系晕的总质量联系起来。早型和晚型星系的平均eta值相似,都是5.5e-5,但越往低质量星系越分散。这可能是由于这种系统的恒星和恒星团簇形成过程的随机性增强。一些大质量星系的eta值比平均模型预测的亮度大于Mv = -20等(Lv=10^10L_sol)的星系的eta值要高。这可能是由于早期GC形成的效率非常高,场星的生产效率较低,或者主要是低质量/光度高eta星系的吸积,或者所有这些效应的混合。(节录)
2010-04-12 astro-ph.CO
The SLUGGS Survey: The globular cluster systems of three early-type galaxies using wide-field imaging
本文介绍了三个早型星系中球状星团系统的宽视场成像研究结果。利用Subaru/Suprime-Cam、CFHT/MegaCam和HST/WFPC 2/ACS的组合数据,对三个高度扁平星系NGC 720、NGC 1023和NGC 2768的GC系统性质进行了研究。这项工作是首次对NGC 720和NGC 2768中的GC系统进行了非常大的银河系中心半径($\sim$ 100 kpc)的研究。这三个星系都有清晰的蓝色和红色GC亚群。GC系统的径向面密度与Sersic轮廓拟合,并分别检测到15,8和10个星系的有效半径。确定每个GC系统的GC总数和特定频率。红色子群的椭圆率比蓝色子群更符合宿主星系的性质,支持传统观点,即富金属GC与其宿主星系的大部分场星密切相关,而贫金属GC则反映出明显的恒星晕。通过对另外37个已有研究的星系的分析,给出了GC系统范围与宿主星系有效半径的新关系。我们发现一个依赖的相对比例的蓝色到红色的GC与宿主星系的环境密度透镜星系(但不是椭圆或螺旋星系)。我们认为,星系团环境中星系之间的潮汐相互作用可能是透镜状星系观察到的趋势背后的原因。
2013-10-08 astro-ph.CO
Big and young supermassive black holes in the early Universe
耀变体是活跃的银河核,其特征是在中心引擎(即超大质量黑洞)附近发射的相对论性喷流,其方向接近我们的视线。它们独特的方向使它们成为整个喷流人口的非常有效的示踪剂,并且由于它们的亮度,它们可以在非常高的红移下可见。对这些天体的深入了解可以为第一批超大质量黑洞的形成和生长模型提供基本线索,但在早期宇宙中寻找它们必须小心,并遵循系统的方法。在过去的$\sim15$年中,在非常高的红移($M_{\rm BH}>10^9M_\odot, \, z>4$)下发现的超大质量耀变体彻底改变了我们对它们最早演化的看法:在喷流系统($z\sim4$)和非喷流系统($z\sim2.5$)中,超大质量黑洞似乎有不同的形成时期。这不容易解释,因为人们会认为喷射源的吸积效率较低。人口中的小差异也来自于对这种高$z$来源的搜索:我们将通过开放的问题,以了解常识的立场,以及必须采取哪些步骤来更好地理解早期宇宙中超大质量黑洞和喷流的形成和共同演化。
2021-07-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Globular Cluster Populations of Giant Galaxies: Mosaic Imaging of Five Moderate-Luminosity Early-Type Galaxies
本文介绍了五个中等光度(M_V ~-21 ~-22)早型星系的球状星团(GC)系统的宽视场成像结果。其目的是通过测量大半径来精确量化GC系统的全局特性。利用KPNO 4 m望远镜和MOSAIC成像仪获得了4个透镜星系(NGC 5866,NGC 4762,NGC 4754,NGC 3384)和1个椭圆星系(NGC 5813)的BVR成像,并追踪了GC星群到投影的星系核半径范围为20 kpc ~ 120 kpc。我们将我们的成像与哈勃太空望远镜的数据相结合,以测量靠近星系中心的GC表面密度。我们从积分径向剖面计算了GC的总数(N_GC),发现NGC 5866的N_GC = 340 +/- 80,NGC 5813的N_GC = 2900 +/- 400,NGC 4762的N_GC = 270 +/- 30,NGC 4754的N_GC = 115 +/- 15$,NGC 3384的N_GC = 120 +/- 30。测得的GC比频率S_N在0.6 ~ 3.6之间,T在0.9 ~ 4.2之间。这些值与我们的调查和其他已发表的数据发现的星系形态类型的平均比频率一致。三个星系(NGC 5866,NGC 5813,NGC 4762)有足够数量的GC候选者来研究GC系统中的颜色双峰和颜色梯度。NGC 5813显示了双峰性和B-R颜色梯度的强有力证据(>3 sigma),这是由更集中的红色(富含金属)…
2012-10-14 astro-ph.CO
Supermassive Black Holes in the Early Universe
高红移类星体的发现对超大质量黑洞的起源提出了挑战。在这里,两个进化的情况被认为是。第一个是关于局部宇宙中的大质量黑洞,其中绝大多数是由种子的生长形成的,因为它们的宿主星系是按照层次图组装的。在第二种情况下,种子质量约100-150 M?通过气体的吸积形成一个不稳定的大质量盘,其存在得到了高z类星体中大量气体和尘埃的检测的支持。这些非稳态自引力盘模型很好地解释了类星体在高z时观测到的“亮度-质量”关系,也表明这些物体在所谓的爱丁顿极限下不辐射。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The ACS Virgo Cluster Survey. XVII. The Spatial Alignment of Globular Cluster Systems With Early-Type Host Galaxies
利用ACS室女星系团巡天的数据,研究了早型星系中球状星团(GC)的方位角分布,并与其宿主星系进行了比较。我们发现,在可见光伸长(λ> 0.2)和中高光度(M_z<-19)的宿主星系中,GC优先沿恒星光的长轴排列。红色(富含金属)GC亚群显示出与宿主星系主轴的强烈对齐,这支持了这些GC与富含金属的场星相关的观点。透镜状星系中富含金属的GC显示出与盘而不是凸起有更强关联的迹象。令人惊讶的是,我们发现蓝色(贫金属)GC也可以显示出相同的相关性。如果贫金属GC是早期形成的晕的一部分,并建立了通过合并,那么我们的研究结果支持的图片晕的形成和合并发生各向异性,并在今天的主轴是一个指标的首选合并轴。
2013-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Not all peaks are created equal: the early growth of Supermassive Black Holes
本文利用约束高斯实现技术,在宇宙学流体动力学模拟中研究了超大质量黑洞(SMBHs)的早期生长,探讨了其与大尺度(~1 Mpc/h)初始密度峰值特征的关系.我们对体积(20兆秒差距/小时)的约束模拟^[3]成功地重建了大尺度结构,以及在蓝潮模拟中发现的z~7处的10^9兆兆太阳SMBH的宿主的黑洞生长过程。我们在初始条件约束下,通过在R_G = 1 Mpc/h的尺度上施加一个5 σ_0(R_G)峰,改变不同的峰特征,如峰的形状和紧密度以及峰周围的潮汐场,进行了一系列模拟。我们发现,初始密度峰值与高的紧凑性和低的潮汐场诱导最快的BH增长在早期的时代。这是因为致密的密度峰值和更球形的大尺度物质分布导致在晕中心形成高密度气体团,从而促进早期BH吸积。此外,这种最初紧凑的密度峰值在低潮场区域也导致一个更紧凑的BH宿主星系的形态。这可以解释观测中看到的BH增长和宿主星系致密性之间的紧密相关性。
2021-11-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early Formation of Supermassive Black Holes via Dark Star Gravitational Instability
该研究表明早期宇宙暗星可通过吸积增长至超大质量后经广义相对论性不稳定性坍缩为黑洞,此机制稳健且能为高红移超大质量黑洞提供种子。
2025-11-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Supermassive Black Holes in the Early Universe
在宇宙历史的第一个十亿年中,第一个黑洞的出现标志着宇宙学中的一个关键事件。它们的形成是宇宙黑暗时代结束的整个过程的一部分,当时第一批恒星在大爆炸后大约1亿年出现在低质量的暗物质晕中。第一批恒星、星系和黑洞将宇宙从简单的初始状态转变为日益复杂的状态。我们回顾了最近的进展,我们新兴的理论图片的第一个黑洞如何出现在宇宙的舞台上,以及它们如何影响随后的宇宙历史。我们的重点是超大质量黑洞,特别是评估可能的途径,以形成十亿太阳质量的黑洞推断权力的发光类星体在高红移。最后,我们讨论了即将到来的经验探测器,如詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)和激光干涉仪空间天线(LISA),进一步提前的时间。
2019-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
How large are the globular cluster systems of early-type galaxies and do they scale with galaxy halo properties?
众所周知,星系的球状星团系统具有很大的银河系中心半径。在这里,我们量化的GC系统的大小使用的半数半径的22 GC系统周围的早型星系的文献。我们将GC系统的大小与其宿主星系的大小和质量进行比较。我们发现,GC系统通常扩展到4 $\times$的主机星系的大小,但这个因素随着星系恒星质量从约3 $\times$的M $^{\ast}$星系5 $\times$的最大质量的星系在宇宙中。GC系统的大小与维里半径(R $_{200}$)和晕质量(M $_{200}$)的1/3次方近似线性地成比例。银河系的GC系统遵循与早型星系相同的关系。对于超扩散星系,它们的GC系统大小与晕质量和维里半径成比例,对于更大质量的星系。UDG表明,GC系统的大小与恒星质量的线性标度的大质量星系的低恒星质量的星系。我们的缩放与Hudson \& Robison(2017)最近报告的缩放不同。
2017-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Massive and supermassive black holes in the contemporary and early universe and the new problems of cosmology and astrophysics
这是一篇关于大质量原始黑洞的综述的引言、结论和参考文献列表的英文译文,该综述以俄语提交给Uspekhi Fizicheskikh Nauk(物理学-Uspekhi)。如果接受,这篇评论将由《日刊》翻译成英文,并以俄文和稍后的英文发表。本文综述了近年来的天文学资料,这些资料表明大质量原始黑洞在宇宙中所起的作用比人们以前所认为的要重要得多。这对于当代和早期宇宙在红移约为10的情况下都是正确的。本文讨论了1993年提出的在极早期宇宙中产生重和超重黑洞的机制。这种机制预测了原始黑洞的对数正态质量谱,这在过去几年中变得非常流行。提出的机制提出了一个自然的解释,大量的最近的观测数据,这不符合标准的宇宙学和天体物理学。
2017-05-19 astro-ph.CO hep-th
Little Red Dots as Globular Clusters in Formation
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);Harvard & Smithsonian(哈佛与史密森尼学会);Max-Planck-Institut für Astronomie(马克斯·普朗克天文学研究所)
研究提出小红点可能是正在形成的球状星团,通过分析其光谱和光度函数,推测其化学特征与多星群相关,并为早期宇宙的恒星天文学提供新视角。
2026-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Reconstructing PTA measurements via early seeding of supermassive black holes
Colgate University(科尔盖特大学);University of Auckland(奥克兰大学)
基于脉冲星计时阵列纳赫兹信号可能由超大质量黑洞双星主导及高红移类星体观测,计算早期种子超大质量黑洞对PTA信号的影响,探讨暗星坍缩等种子形成机制,表明暗星种子SMBH或为主要贡献者并给出设定种子数密度上限的方法。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The SLUGGS Survey: Calcium Triplet-based Spectroscopic Metallicities for Over 900 Globular Clusters
虽然大质量星系中球状星团的颜色分布是双峰分布,但只有少数星系的光谱金属丰度分布被测量到。在重新定义了钙三重态指数-金属丰度关系之后,我们用这个关系计算了11个早型星系中903个球状星团的金属丰度。这是迄今为止收集到的最大的光谱球状星团金属丰度样本。我们比较这些金属丰度与那些来自舔指数找到很好的协议。在6的8个星系有足够数量的高质量的光谱,我们发现双峰的光谱金属丰度分布。我们的研究结果意味着,大多数大规模的早型星系有双峰金属丰度,以及颜色,分布。这种双峰性表明,大多数大质量星系的早期型星系经历了两个时期的恒星形成。
2012-07-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicity gradients in the globular cluster systems of early-type galaxies: In-situ and accreted components?
大质量早型星系通常有两个球状星团(GC)的子群,它们经常显示径向颜色(金属丰度)梯度。整理从文献中的梯度,我们表明,在富含金属和贫金属的GC子群的梯度是相同的,在测量的不确定性,在一个给定的星系。此外,这些GC梯度在强度上类似于宿主星系的{ \it stellar}金属丰度梯度。在非常大的半径(例如大于8个星系有效半径),有一些证据表明GC梯度变得平坦,平均金属丰度接近恒定。使用恒星金属丰度梯度作为代理,我们探测大规模的早型星系的组装历史与流体动力学模拟的Magneticum套件的模型。特别是,我们测量的恒星金属丰度梯度的原位和吸积组件在一个类似的径向范围内观察到的GC子群。我们发现,在原位和吸积恒星的金属丰度梯度是相似的,但有一个更大的分散比富金属和贫金属的GC子种群梯度在一个给定的星系。我们的结论是,虽然富金属GC主要形成在原位阶段和贫金属GC在吸积阶段的大质量星系形成,他们没有严格的一对一的联系。
2018-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of ionizing radiation on the formation of a supermassive star in the early Universe
在一个恒星形成强烈的星系附近,一个巨大的原始晕可能坍缩成一颗超大质量恒星(SMS),并留下一个大约$10^5~M_{\odot}$的大质量黑洞种子。为了研究电离辐射对附近星系SMS形成的影响,我们选择了一对在$z >10$形成的大质量暗物质晕,进行了三维辐射流体动力学模拟。我们发现,丰富的结构,如团块和细丝周围的源星系屏蔽电离辐射的云。事实上,在某些情况下,电离辐射会加速云的坍缩。这一事实表明,云周围的电离有助于它的崩溃。只有在结构形成初期的强辐射才能阻止云的坍缩,但这比观测允许的值要强得多。我们还探讨了电离辐射对68晕样本的影响,通过采用分析模型,发现增加的平均密度的气体之间的SMS形成云和源星系保护电离辐射的气体云,因为它们彼此接近。因此,我们得出结论,电离辐射并不能阻止在大多数情况下形成的SMS。
2017-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Globular Cluster Toward M87 with a Radial Velocity < -1000 km/s: The First Hypervelocity Cluster
我们报告在室女星系团的M87附近发现了一个异常蓝移的天体,其蓝移速度为-1025 km/s,偏离系统速度> 2300 km/s。对光度和光谱数据的评估提供了强有力的证据,证明该天体是一个遥远的大质量球状星团,我们称之为HVGC-1,以类比银河系的超高速恒星。我们考虑,但不赞成更奇特的解释,如恒星系统绑定到一个反冲黑洞。在星系团内天体的维里化分布中观察到像HVGC-1这样极端的异常值的几率很小;它更有可能是在三体相互作用后从室女座被驱逐出去。相互作用的性质尚不清楚,可能涉及M87中心的次晕或二元超大质量黑洞。
2014-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Recipe for the First Giants: From Population III Stars to Early Supermassive Black Holes via Dark Matter Capture
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Indian Institute of Science(印度科学学院)
通过暗物质捕获机制,解释高红移SMBH的形成,提出基于自旋依赖相互作用的参数空间,并预测可被LISA和PTA观测到的引力波特征。
2025-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Correlations between supermassive black holes, hot atmospheres, and the total masses of early type galaxies
本文研究了由钱德拉X射线天文台观测的47个早型星系的中心超大质量黑洞(SMBH)的质量与大气气体温度和光度之间的关系。我们报告发现的大气温度之间的紧密相关性的最明亮的集群/组星系(BCGs)和他们的中央SMBH质量。此外,我们的流体静力学分析揭示了BCGs的总质量($M_{\rm tot}$)和它们的中心SMBH质量($M_{\rm BH}$)之间近似线性相关。最新的宇宙学模拟表明,在黑洞的吸积快速增长过程中,黑洞的质量可以通过辐射反馈由晕的结合能决定,而对于大多数质量较大的星系,合并是黑洞增长的主要途径。在中央SMBH和它们的宿主星系通过合并同时增长的情况下,观察到的线性相关可能是中心极限定理的自然结果。
2019-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The ACS Fornax Cluster Survey. VIII. The Luminosity Function of Globular Clusters in Virgo and Fornax Early-Type Galaxies and its Use as a Distance Indicator
我们利用室女座和天炉座星系团中132个早型星系的一组高度均匀的数据来研究球状星团光度函数(GCLF)的性质。每个星系的球状星团系统进行了研究,使用极大似然的方法来模拟的内在GCLF后,占污染和完整性的影响。这里给出的结果更新了我们的室女座测量结果,并证实了我们以前的结果,即GCLF的色散与母星系的绝对星等之间存在紧密的相关性。关于使用的GCLF作为标准蜡烛,我们已经发现,室女座和天炉座集群之间的相对距离模量是系统地低于其他距离估算得出的,特别是它是0.22mag低于从表面亮度波动测量相同的数据进行的值。从数值模拟,旨在再现观察到的分散的值的周转在每个星系团,我们估计一个内在的分散在这个参数上的室女座和天炉座分别为0.21等和0.15等。总而言之,我们的研究表明,GCLF的性质随星系质量的变化而系统地变化,没有证据表明巨和矮早型星系之间存在二分法。这些属性可能会受到宇宙学模拟所建议的集群环境的影响。
2010-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Early formation of supermassive black holes from the collapse of strongly self-interacting dark matter
本研究提出强自相互作用暗物质早期引力热坍缩可形成超大质量黑洞种子,发现类卢瑟福截面最佳,并预测小星系中的中等质量黑洞作为观测探针。
2025-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Chemical Abundance Evidence of Enduring High Star Formation Rates in an Early Type Galaxy: High [Ca/Fe] in NGC 5128 Globular Clusters
我们目前的[Fe/H],年龄和Ca丰度的初始样品的10个球状星团在NGC 5128获得高分辨率,高信噪比阶梯光谱的积分光。所有的丰度和年龄是使用我们原来的高分辨率积分光丰度分析的球状星团的技术。簇的[Fe/H]范围在-1.6至-0.2之间。在该样品中,[Fe/H]<-0.4的簇的平均[Ca/Fe]为+0.37 $\pm$ 0.07,而在我们的MW和M31 GC样品中的平均[Ca/Fe]分别为+0.29 $\pm$ 0.09和+0.24 $\pm$ 0.10。这可能意味着NGC 5128的化学富集历史比银河系或M31更快。这个样本提供了NGC 5128化学历史的第一个定量图像,可以直接与银河系的化学历史进行比较。这里提供的数据是用麦哲伦粘土望远镜上的MIKE中阶梯光谱仪获得的。
2013-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Flash Ionization of the Early Universe by Pop III.1 Supermassive Stars
本研究基于Pop III.1超大质量黑洞形成理论,提出早期宇宙闪光期电离贡献CMB散射光深约0.04,结合星系贡献得总光深约0.10,或可缓解哈勃张力等ΛCDM问题并解释EDGES的21厘米吸收异常。
2025-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Formation of Metal-Poor Globular Clusters in Lyman alpha Emitting Galaxies in the Early Universe
在中高红移观测到的莱曼α发射(LAE)星系的大小、质量、光度和空间密度与形成贫金属晕球状星团(GC)的星系的性质的预期一致。这些星系团的低金属丰度是它们在低质量星系中形成的结果。贫金属的GC可以与它们的矮星系宿主一起进入螺旋星系,而不像富含金属的GC在螺旋星系中形成。考虑到初始GC质量大于当前质量以解释多个恒星星族,并考虑可能与大质量星团一起形成的其他星团,我们估计,今天质量大于2 × 10^5 Msun的每个GC可能是在总恒星质量约3 × 10^7 Msun,分子质量约10^9 Msun,和10^7到10^9 Msun的老恒星,取决于相对气体分数。恒星的形成速率可能是几个兆太阳/年,持续了大约10^7年,莱曼α光度可能是大约10^42 erg/s。积分的LAE星系光度函数以上的最小值,考虑Lyalpha光子的平均逃逸概率(25%),然后除以矮星系的概率,观察到在LAE阶段(0.4%),我们发现LAE的共同移动的空间密度和平均空间密度之间的协议贫金属球状星团今天。本地星系WLM,其早期的星暴和旧GC,可能是一个LAE残余,没有进入星系晕,因为它的偏远位置。
2012-08-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Production Rate of SN Ia Events in Globular Clusters
在球状星团中,动力学演化产生发光的X射线双星,其速率大约是在磁场中的200倍。如果球状星团也以很高的速率产生Ia超新星,那么它就可以解释早期类型星系中的大部分Ia超新星事件,并提供对它们形成的深入了解。在这里,我们使用档案的HST图像的附近星系的主机SNe Ia检查的速度,球状星团产生这些事件。超新星Ia的位置记录在事件发生前或超新星消失后获得的HST图像上。在被检查的36个邻近星系中,有21个有足够好的数据来寻找球状星团的宿主。这21颗超新星中没有一颗有明确的球状星团对应物,尽管有一些模棱两可的情况。这使得球状星团中超新星Ia产生的增强率的上限在95%的置信水平下约为42,这比发光X射线双星的增强率低一个数量级。即使所有的不确定情况都被认为有一个对应的球状星团,在95%的置信水平上,增强率的上限是82,不包括增强率200。除非有不可预见的选择效应,我们的结论是,球状星团是不是负责产生一个显着的分数的SN Ia事件在早期类型的星系。
2012-05-03 astro-ph.CO astro-ph.HE
A WFC3 study of globular clusters in NGC 4150 - an early-type minor merger
利用哈勃空间望远镜(HST)上的宽视场相机3(WFC 3)的近紫外(NUV; 2250 nm)和光学(U,B,V,I)成像,对后发座I云中的一个次L *(MB ~ -18.48等)早期小型合并残留物NGC 4150中的球状星团(GC)群体进行了研究。本文利用WFC 3的宽波段紫外测光资料,估算了该星系中63个亮(M_V < -5等)GC的年龄、金属丰度、质量和视向距离[E_(B-V)]。除了一个小的GC人口年龄大于10 Gyr,我们发现一个占主导地位的人口年龄集中在6 Gyr左右的集群,符合预期的高峰期的恒星质量组装在微弱的早期类型居住在低密度环境。NGC 4150中老、中年龄GC为贫金属型,金属丰度小于0.1ZSun,处于低消光区(E_(B-V)< 0.05等)。我们还发现了一个年轻的、富含金属的(Z > 0.3ZSun)星团群,它们形成于最后一个Gyr内,并位于相对多尘的(E_(B-V)> 0.3mag)区域,这些区域与星系核心的一部分相吻合,那里有大量的近期恒星形成。星系团破裂模型(其中80%~ 90%的小于10^8年的天体在每个时间点都会溶解)表明,这些年轻的星系团大部分都是短暂的。
2011-07-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
Little Red Dots: The Assembly of Early Supermassive Black Holes in the JWST Era
Department of Physics, Purdue University Fort Wayne(普渡大学韦恩堡分校物理系)
本文综述了JWST时代早期超大质量黑洞的组装问题,通过观测证据探讨小红点的性质及其对高红移天体形成的影响。
2025-12-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Did massive black holes in globular clusters initially satisfy galactic scaling relations?
星系中心的超大质量黑洞(SMBH,M_BH=10^6-10^11 Msun)的质量与宿主恒星椭球体的质量和速度色散有关。一个关键的问题是这些关系是如何产生的,以及它们在黑洞质量的范围内保持不变。据推测,中等质量黑洞(IMBH,M_BH=10^2-10^5 Msun)可能在SMBH的生长中起着重要作用。最近在银河系球状星团中发现了一些IMBH,但它们的质量与SMBH的星系标度关系不一致。在这封信中,我们得到的GC使用标准的分析演化模型,其中的自由参数是固定的独立约束的初始属性。我们发现,所观察到的IMBH质量最初遵循银河系SMBH标度关系,随后移动这些关系,由于其主机GC的动力学演化。本文最后简要讨论了大质量黑洞增长的不确定性及其可能的普遍性。
2013-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark-to-black super accretion as a mechanism for early supermassive black hole growth
Universitat de València(瓦伦西亚大学);Universidad de Guanajuato(瓜纳华托大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
本文提出暗物质到黑洞的超吸积机制,通过标量场吸积使早期黑洞快速生长,为探索暗物质性质提供新途径。
2026-02-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The SLUGGS Survey: globular clusters and the dark matter content of early-type galaxies
球状星团(GC)系统的总质量与宿主星系的维里晕质量之间存在很强的相关性。然而,在这种相关性中,总晕质量是在空间尺度上进行的统计测量,是典型GC系统的十倍左右。在这里,我们调查GC系统和星系的暗物质在可比的空间尺度之间的联系,使用动态质量测量的星系的基础上。我们的样本包括17个充分研究的大质量(恒星质量$\sim$ 10 $^{11}$ M $_{\odot}$)早期型星系从SLUGGS调查。我们发现,最强的相关性是蓝色(贫金属)GC亚群和暗物质含量。这种相关性意味着星系的暗物质质量可以通过对GC系统的仔细成像来估计,误差在2倍之内。GC系统的质量与封闭的暗物质的质量之比几乎是恒定的。我们还发现,蓝色GC的分数和封闭的暗物质的分数之间有很强的相关性,因此,一个典型的星系与蓝色GC的分数为60%有一个暗物质的分数为86%,在类似的空间尺度。晕的增长和去除(通过潮汐剥离)可能在形成这种趋势中发挥一定作用。在星系形成的两相模型的背景下,我们发现星系的吸积恒星的比例最高,有较高的暗物质分数为一个给定的分数的蓝色GC。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Boosting Supermassive Black Hole Growth in the Early Universe by Fuzzy Dark Matter Solitons
针对早期宇宙巨型SMBH观测挑战现有黑洞形成模型的问题,本研究提出FDM孤子核可提供解决方案,模拟证实其高红移时的质量与观测SMBHs相当,且能大幅提升黑洞种子吸积率。
2025-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Novel Formation Channel for Supermassive Black Hole Binaries in the Early Universe via Primordial Black Holes
提出一种由原初黑洞催化直接坍缩黑洞形成,进而产生早期宇宙超大质量黑洞双星的新机制,为JWST、ALMA及引力波探测提供可检验预言。
2025-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray constraints on the local supermassive black hole occupation fraction
不同的种子形成机制是印在部分矮星系目前包含一个中央超大质量黑洞。通过Pop III残留物播种,预计将产生比直接气体塌陷前体更高的占用率。钱德拉对附近早型星系的观测可以直接探测到甚至是低水平的超大质量黑洞活动,而活动部分立即提供了一个确定的占领部分的下限。在这里,我们使用的体积有限的AMUSE调查的~200光学选择的早期类型的星系的特征,同时,第一次,占用分数和缩放的核X射线光度与恒星质量,占内在散射,测量不确定性,和X射线限制。对于log(M_star/M_sun)<10的早型星系,我们得到了占据率的下限>20%(95%置信度),但不能排除完全占据。log(L_X)对log(M_star)的优选依赖性具有约0.7-0.8的斜率,与先前从AMUSE数据集识别的“缩小”趋势一致,并且在约2 σ处不赞成均匀的爱丁顿效率。我们提供了未来的精度,这些参数可能会与更大或更敏感的样品进行细化的指导方针。
2014-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprint of the galactic acceleration scale on globular cluster systems: Galaxies in the Fornax Cluster
本文通过分析天炉座星系团中星系的球状星团分布,证实a0半径与球状星团系统断裂半径的一致性适用于所有质量的早型星系及其红蓝子族群,为银河系加速尺度提供新证据。
2023-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Early Growth of the First Black Holes
在过去的十年里,随着在宇宙历史的早期发现由越来越大的黑洞(BH)提供动力的类星体,早期BH形成和生长的理论也取得了相应的快速进展。在这里,我们回顾了第一个大质量的黑洞是如何从原始气体形成,然后增长到超大质量尺度的新兴图片。我们讨论了这些种子BH的祖先形成的初始条件,决定它们形成的初始质量的因素,以及它们通过吸积生长的初始阶段,这可能发生在超爱丁顿率。最后,我们简要讨论了这些结果如何连接到超大质量黑洞的增长在大爆炸后的第一个十亿年的过程中的大规模模拟。
2016-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA