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 Coexistence of Classical Bulges, Pseudobulges, and Supermassive Black Holes
一些S 0和早期类型的螺旋星系拥有“复合凸起”;在这些星系中，光度凸起-超过盘光的中央恒星光-由“（盘状）伪凸起”组成，具有扁平的盘状形态和相对较冷的恒星运动学，以及嵌入其中的圆形，运动学热的“经典凸起”。我推测，在这样的星系中的超大质量黑洞（SMBH）可能只与经典的凸起组件，而不是与pseudoclull组件;与SMBH质量的初步比较似乎支持这一假设。
2010-02-07 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
The formation of supermassive black holes in the first galaxies
我们讨论了早期宇宙中超大质量黑洞的形成，以及如何用即将到来的毫米/亚毫米望远镜ALMA探测它们随后的演化。我们首先集中在黑洞形成的化学和辐射条件，特别是考虑辐射捕获和分子解离效应。然后，我们把我们的注意力转向第一个黑洞形成的晕中的磁特性，并表明湍流的存在可能导致一个磁发电机，它可以通过提供一个有效的手段来支持黑洞的形成过程中的角动量。最后，我们专注于可观察到的性能高红移黑洞相对于ALMA，并讨论如何区分化学驱动的星暴和化学驱动的X射线从黑洞。
2010-05-07 astro-ph.CO
The Supermassive Black Hole Mass - Spheroid Stellar Mass Relation for Sérsic and Core-Sérsic Galaxies
本文以75个邻近星系为样本，研究了超大质量黑洞质量（M $_{BH}$）与宿主椭球体恒星质量（M $_{sph,*}$）之间的关系。为了得到球状体恒星的质量，我们使用了改进的2 MASS K $_s$波段测光从ARCHANGEL测光管道。将我们的样本分为核心-Sérsic和Sérsic星系，我们发现它们由非常不同的M $_{BH}$ $_{sph,*}$关系描述。对于核心Sérsic星系-这是典型的质量和发光，M $_{BH} \gtrsim 2x10^8 M_\odot$ -我们发现M $_{BH} \propto M_{sph,*}^{(0.97 \pm 0.14)}$，与其他文献的关系。然而，对于Sérsic星系-具有典型的较低质量M $_{sph,*} \lesssim 3x10^10 M_\odot$ -我们发现M $_BH \propto M_{sph,*}^{(2.22 \pm 0.58)}$，一个非常陡峭的斜率，相差超过2个标准差。这个关系证实了，对于Sérsic星系，M $_{BH}$不是M $_{sph,*}$的常数。星系可以通过气体的吸积来增长，这些气体为恒星的形成和中心的黑洞提供了燃料，也可以通过合并来增长。它们的黑洞比它们的宿主球体增长得更快，在干合并事件产生核心-Sérsic星系之前，黑洞和球体同步增长。我们还将我们的Sérsic M $_{BH}$ -…
2014-07-31 astro-ph.CO
Supermassive Black Holes and Kinematics of Disc Galaxies
分析了盘星系中超大质量黑洞质量与宿主星系运动学性质之间的统计关系。我们使用的径向速度分布的几个星系早些时候在6米望远镜的特殊天体物理观测站的俄罗斯科学院与其他星系的数据从文献中平行。我们证明了SMBH质量与在固定距离R \approx 1 kpc（V1）处的盘的旋转速度有很好的相关性，这表征了星系中心区域的平均密度。SMBH质量与离中心大距离处的渐近速度以及与光学半径R_{25}处的角速度的相关性明显较弱。我们认为，SMBH的增长发生在内部形成的“经典”的隆起在单片崩溃的气体在中央kpc大小的区域的原星系。我们还发现了SMBH质量和M_{25}星系在光学半径R_{25}内的总质量（指示性）之间的相关性，其中包括重子和“暗”质量。早型盘星系中核星团的质量（基于Seth等人的星表）也与动力学质量M_{25}标度，而与光度和星系旋转速度的相关性几乎是不存在的。对于一个给定的M_{25}的核团的质量，平均而言，在S 0-Sbc星系比晚型星系高近一个数量级。
2011-08-12 astro-ph.CO
The supermassive black hole mass - Sérsic index relations for bulges and elliptical galaxies
超大质量黑洞质量、M_BH和宿主星系性质之间的标度关系是研究它们共同演化的有力工具。一个完整的图片涉及所有的黑洞标度关系，其中每一个关系是一致的，与其他人，是必要的，以充分了解黑洞星系的联系。M_BH和周围隆起的中心光密度之间的关系，由Sérsic指数n量化，可能是最简单和最强的关系之一，只需要未经校准的星系图像。我们用直接测量的M_BH值对54个本星系的Sérsic指数测量进行了文献普查。我们发现一个明确的M_BH - n关系，尽管由于数据的异质性的分散程度可观。给定当前的M_BH-L_sph和L_sph-n关系，我们还导出了预期的M_BH-n关系，它在2 σ水平上与观察到的关系勉强一致。由于Sérsic/core-Sérsic分界，椭圆星系和盘状星系的核球都遵循两种不同的弯曲M_BH - n关系。对于相同的中心光密度，我们预言，如果盘星系的Sérsic凸起遵循相同的M_BH-L_sph关系，则它们的M_BH比Sérsic椭圆星系的高一个数量级。
2013-06-12 astro-ph.CO
Exploring the Correlations between Globular Cluster Populations and Supermassive Black Holes in Giant Galaxies
本文分析了巨星系中球状星团的数目（N_GC）与星系中心超大质量黑洞（M_SMBH）质量之间的关系。我构建了一个样本的20个椭圆形，螺旋形，和S 0星系已知SMBH质量和精确测量的球状星团系统属性来自宽场成像研究。对早型星系的最佳拟合N_GC-M_SMBH关系的系数与前人的结果一致，但在某些情况下有较小的相对误差。我检查N_GC和M_SMBH的各种子样本之间的相关性，发现椭圆星系表现出最强的相关性，而S 0和pseudoclull星系表现出增加的散射。我还比较了贫金属球状星团的数量与SMBH质量的拟合质量和相应的富金属球状星团的拟合质量。我补充了20个星系的样本与10个额外的星系与可靠的N_GC测定，但没有测量的M_SMBH。我用这个更大的样本来研究N_GC和宿主星系的性质之间的相关性，如总星系光度和恒星质量和隆起光度和质量。发现NGC与星系总质量的相关性最强。这支持了N_GC和M_SMBH不是直接联系而是相关的观点，因为这两个量都依赖于宿主星系的势。最后，我使用从20个星系样本中导出的N_GC-M_SMBH关系计算了10个星系的M_SMBH预测值，这些星系具有精确的N_GC测量值，但没有测量SMBH质量。
2012-10-16 astro-ph.CO
Type 2 AGNs with Double-Peaked [O III] Lines: Narrow Line Region Kinematics or Merging Supermassive Black Hole Pairs?
我们从斯隆数字巡天第七次数据中选取了167个具有双峰[O III] 4959，5007窄发射线的2型活动星系核样本。双峰分布可以很好地模拟两个速度分量，蓝移和红移的系统速度。这些天体中有一半有更突出的红移分量。在H-beta发射线很强的情况下，它还显示了两个速度分量，其视线（LOS）速度偏移与[O III]一致。两个分量之间的相对LOS速度偏移通常为几百km/s，比每个分量的半峰线全宽大约1.5倍。偏移量与宿主恒星速度色散σ * 相关。这个样本的宿主星系系统地显示出更大的sigma*、恒星质量和浓度，以及比在红移、[O III] 5007等效宽度和光度上匹配的常规2型活动星系核样本更老的光度加权平均恒星年龄;它们在射电性质上没有显着差异。这些双峰特征可能是由于窄线区域运动学，或二元黑洞。统计特性并没有显示出强烈的偏好或反对任何一种情况下，空间分辨光学成像，光谱，无线电或X射线后续需要得出明确的结论。
2009-11-04 astro-ph.CO
The Megamaser Cosmology Project. III. Accurate Masses of Seven Supermassive Black Holes in Active Galaxies with Circumnuclear Megamaser Disks
为巨脉泽宇宙学计划观测活动星系环核盘中的H $_2$ O脉泽，可以精确测量这些星系中超大质量黑洞的质量。本文给出了六个活动星系NGC~1194、NGC~2273、NGC ~2960（Mrk~1419）、NGC~4388、NGC~6264和NGC~6323的甚长基线干涉（VLBI）图像和水脉泽运动学特征。我们使用开普勒旋转曲线的这六个超脉泽星系，再加上第七个以前出版的，以确定准确的封闭质量内的中央$\sim0.3$ PC这些星系，小于半径的影响范围内的中心质量在所有情况下。我们还将中心质量密度的下限设定在0.12和60 $\times 10^{10} M_{\odot}$ ~pc $^{-3}$之间。对于七个圆盘中的六个，高中心密度排除了恒星或恒星残骸作为中心物体的可能性，这一结果进一步支持了我们的假设，即封闭的质量主要归因于超大质量黑洞。这七种BH的质量范围在0.76和6.5 $\times$ 10 $^7 M_{\odot}$之间。BH质量误差为$\approx11$ %，主要由哈勃常数的不确定性决定。我们比较了超脉泽BH质量测量与其他BH质量测量技术。基于维里的BH质量估计与最新经验值$\langle f \rangle$给出的超脉泽BH质量一致，但维里质量的不确定性要大得多。MCP观测仍在继续，我们希望在未来获得更多的微波激射BH质量。
2010-08-12 astro-ph.CO
Gravitational recoils of supermassive black holes in hydrodynamical simulations of gas rich galaxies
我们通过高分辨率流体动力学模拟研究了大质量富气体星系中引力反冲的超大质量黑洞（BH）的演化。我们发现，存在一个巨大的气体盘允许反冲BH返回到中心的时间尺度比纯恒星盘短得多。此外，黑洞吸积和反馈可以强烈地改变反冲黑洞的轨道，从而改变它们的返回时间尺度，除了影响星系中心气体和恒星的分布。然而，踢BH与周围介质的动态相互作用一般是复杂的，可以促进快速返回到中心以及显着的延迟。在我们模拟的星系中，反冲黑洞的邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积率对于检测偏心活动星系核来说是有利的，如果在富含气体的盘内被踢的话--高达爱丁顿吸积率的百分之几--并且在几个10^7年的时间尺度上是高度可变的。在富含气体的星系的主要合并模拟中，我们发现，重力反冲增加了黑洞质量-宿主星系关系的散射，与没有反冲的模拟相比，黑洞质量对反冲反冲比凸起质量更敏感。我们的数值模型的一个通用的结果是，最近的高红移观测，以及富含气体的合并的残余建议cluerous大规模光盘，表现出的引力势急剧下降的中心区域，由于重子的耗散浓度。因此，超大质量黑洞应该很少能够在高红移时逃离大质量星系，这是大部分黑洞反冲预计发生的时期。[摘要]
2011-04-06 astro-ph.CO
Supermassive Black Holes and Their Host Galaxies - II. The correlation with near-infrared luminosity revisited
本文研究了超大质量黑洞（SMBH）质量（Mbh）与其宿主星系K带隆起（Lbul）和总光度（Ltot）之间的标度关系。加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的宽视场WIRCam成像仪被用来获得35个星系样本的最深和最高分辨率的近红外图像，这些星系具有安全测量的Mbh，无论哈勃类型如何。对于每个星系，我们推导出的隆起和总星等使用二维图像分解代码，使我们能够考虑，如果必要的话，大型和小型磁盘，核心，酒吧，核，环，信封和旋臂。我们发现，现今的Mbh-Lbul和Mbh-Ltot关系具有一致的内在散射，这表明Mbh同样与主机的凸起和总光度相关。我们的分析只提供了轻微的证据，减少分散，如果适合仅限于椭圆星系。Mbh-Lbul和Mbh-Ltot关系的对数斜率分别为0.75+/-0.10和0.92+/-0.14。然而，虽然Mbh-Lbul关系的斜率取决于图像分解的细节，但Mbh-Ltot的表征不依赖于图像分解的细节。考虑到将星系图像分解成独立分量的困难和模糊性，我们的结果表明，Ltot比Lbul更适合作为SMBH质量的示踪剂，并且在研究SMBH和星系的共同演化时，应该使用Mbh-Ltot关系。
2013-11-06 astro-ph.CO
Simulations of supermassive black hole growth in high-redshift disk galaxies
观测表明，黑洞的大部分增长发生在正常的恒星形成盘星系中。在这里，我们描述的黑洞吸积在孤立的盘状星系足够的分辨率（~5 pc），以跟踪形成巨大的分子云，饲料的黑洞的模拟。z=2的富气盘（fgas=50%）中的黑洞偶尔会经历约1000万年的爱丁顿有限吸积事件，这是由与大质量致密云的随机碰撞驱动的。我们预测，这些富含气体的磁盘主机弱活动星系核的1/4的时间，和中等/强活动星系核的10%的时间。平均超过1亿年的时间尺度和吸积率的全部分布，黑洞以爱丁顿极限的百分之几增长-足以匹配观测并保持星系的MBH-Mbulge关系。这表明，在孤立的z=2的圆盘中，稠密的云吸积可能主导宇宙黑洞的生长。在z=0且fgas= 10%的圆盘中，爱丁顿极限增长是极其罕见的，因为典型的气体云较小，更容易受到活动星系核反馈的干扰。这导致了高fgas星系中的平均黑洞增长率比低fgas星系高出1000倍。在我们所有的模拟中，吸积在不同的时间尺度上显示出10^4倍的变异性，其中100万年尺度的变异性是由星际介质的结构驱动的。
2013-06-24 astro-ph.CO
Double-peaked Narrow-Line Signatures of Dual Supermassive Black Holes in Galaxy Merger Simulations
我们提出了一个新的物理处方，第一次尝试模型的窄线（NL）区域的活动星系核（AGN）的星系合并的流体动力学模拟。这个模型被用来确定双峰NL（dNL）活动星系核的起源合并星系和它们的连接到超大质量黑洞（SMBH）对，最近的观察，这样的对象的动机。我们发现由SMBH对的相对运动引起的dNL活动星系核是气体主合并的一个普遍但短暂的特征。dNL活动星系核通常出现在合并的后期，在SMBH螺旋上升的kpc尺度阶段或SMBH合并后不久。然而，即使在kpc尺度阶段，只有少数dNL活动星系核是由SMBH运动直接引起的，它们的寿命通常是几百万年。大多数双峰来自SMBH附近的气体运动学，尽管在SMBH合并之前，高达80%的所有dNL轮廓可能会受到SMBH运动的影响，通过改变峰比或速度偏移。dNL活动星系核的总寿命强烈地依赖于视角和合并星系的性质。此外，在一个典型的合并，至少10-40%的双峰所引起的SMBH运动有小的投影分离，0.1-1千秒差距，使恒星表面亮度的双峰不容易解决。弥散潮汐特征可以指示后期星系合并，尽管它们不能区分合并的SMBH对。我们发现，峰值速度分裂大于500 km·s^-1或具有可测量的总体速度偏移的dNL剖面通常与SMBH对有关。我们的研究结果支持的概念，选择dNL活动星系核是一个很有前途的方法，用于确定双SMBH候选人，但证明了高分辨率，多波长的后续观测的至关重要性，并使用多线的证据…
2012-12-03 astro-ph.CO
Coevolution (Or Not) of Supermassive Black Holes and Host Galaxies: Supplemental Material
这是Kormendy和Ho 2013，ARAA，51，511（arXiv：1304.7762）的补充材料。第S1节总结了间接的方法，用于估计黑洞（BH）的质量与活动核（AGN）的星系。第S2节列出了用于分类经典隆起和伪隆起的观测标准。主要论文中使用的（伪）凸起分类并不是基于物理解释;相反，它们是基于这些观察标准。第S3节补充了主要论文第5节和第S4节中的BH数据库。它讨论了星系和BH参数的修正，最重要的是2 MASS K波段视星等。它提供的证据表明，修正是必要的，因为2 MASS错过了大半径的光时，星系的图像对着天空的大角度或有浅的外部亮度梯度。第S4节基本上逐字复制了主要文件第5节的第一部分，即波黑数据库。它包括BH和宿主星系的属性列表（表2和表3）。它最重要的目的是提供关于单个对象的所有注释。
2013-08-29 astro-ph.CO
Coevolution (Or Not) of Supermassive Black Holes and Host Galaxies
我们回顾了观测到的人口统计和推断的超大质量黑洞（BH）的空间分辨运动学动力学模型发现的演化。最有影响力的是发现黑洞质量和主星系核球的速度色散之间存在紧密的相关性。它和其他相关性导致了这样一种信念，即BH和凸起通过调节彼此的生长而共同进化。新的结果正在用一个更丰富、更合理的画面取代这个简单的故事，在这个画面中，黑洞与不同的星系成分有着不同的关联。黑洞是在纯盘星系中发现的，所以经典的（椭圆星系样的）凸起不是生长黑洞所必需的。但是黑洞与星系盘没有关联。与盘状生长的假隆起或晕暗物质的任何相关性都是如此微弱，以至于暗示着没有密切的共同进化。我们认为，有四个制度的BH反馈。1-局部，随机喂养的小黑洞主要是无凸星系涉及太少的能量，导致共同进化。2-在主要的湿星系合并中，全球性的喂养在短时间内生长出巨大的黑洞，类似于类星体的“活动星系核”事件，其反馈确实会影响星系。这就形成了经典的凸起和无核旋转椭圆星系。3-在最高的BH质量，维持模式反馈到X射线气体的负面影响，帮助保持重子锁定在热气体。这发生在巨大的，核心不旋转的椭圆星系中。它们从较小的祖先那里继承了共同进化的魔力。4-独立于任何反馈物理，从连续合并的平均结果有助于工程师紧密BH相关。
2013-04-29 astro-ph.CO
Supermassive black hole formation by the cold accretion shocks in the first galaxies
我们提出了一个新的方案，超大质量恒星（SMS;> 10^5 Msun）形成于靠近第一星系中心的碰撞冷吸积流的激波区域。最近的数值模拟表明，维里温度（~10^4K）的典型第一星系的组装过程是通过冷而稠密的气流深入中心进行的，在那里超音速气流相互碰撞，形成热而稠密（~10^4K，~10^3/cc）的冲击气体。激波后层首先通过有效的Ly α发射冷却，并等压收缩直到8000 K。该层是否继续等压收缩取决于此时的密度：如果密度足够高，可以碰撞激发H2的振转能级（>10^4/cc），增强的H2碰撞解离会抑制气体进一步冷却。在这种情况下，该层碎裂成大质量（> 10^5 Msun）的云，这些云在Ly α冷却的作用下等温坍缩（~ 8000 K），而没有随后的碎裂。作为一个结果，SMS预计将形成和演化最终的种子超大质量黑洞（SMBH）。通过计算激波后气体的热演化，我们确定了SMS形成的激波后条件范围，可以表示为：当n<10^4/cc时，T> 6000 K/（n/10^4/cc）;当n> 10^4/cc时，T>5000- 6000 K，这在一定程度上取决于初始电离度。我们发现，如果金属处于气相状态，金属富集并不影响上述金属丰度低于10^-3 Zsun的条件，而几个百分点的金属凝结成尘埃会使金属丰度的临界值降低一个数量级。与之前提出的SMS形成的假设不同，该假设假设极强的紫外线辐射来淬灭H2冷却，我们的假…
2012-02-24 astro-ph.CO
Seeking for the leading actor on the cosmic stage: Galaxies versus Supermassive Black Holes
我们提出了一个关于星系和超大质量黑洞（SMBHs）的相互作用的特刊，最近发表在《天文学进展》上。这是一篇介绍性论文，包含了这期特刊的动机，以及手稿中部分文章的简要描述和整本书的链接（http：//www.hindawi.com/journals/aa/si/610485/）。我们希望这份特刊能对那些希望了解活动星系核-星系共同进化主题现状的天文学家有所帮助。
2012-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supermassive Black Holes and Their Host Galaxies - I. Bulge luminosities from dedicated near-infrared data
为了保证、完善和补充中心超大质量黑洞质量（Mbh）与其宿主星系的核球光度（Lbul）之间的关系，我们利用加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）的宽视场WIRCam成像仪，获得了35个具有可靠测量的Mbh的邻近星系的深、高空间分辨率K波段图像。采用专用的数据缩减和天空相减策略来估计天空的亮度和结构，这是在近红外中跟踪扩展物体的光分布时的关键步骤。从最终的图像产品中，通过二维轮廓拟合提取凸起和总幅度。作为一级近似，所有星系的模型使用一个简单的Sersic-bulge + exponential-disk分解。然而，我们发现，这样的模型并没有充分描述的结构，我们观察到在我们的样本星系的大部分，其中通常包括核心，酒吧，核，内盘，旋臂，环和信封。在这种情况下，我们采用了轮廓修改和/或带有额外组件的更复杂的模型。导出的膨胀幅度是非常敏感的细节和模型中使用的组件的数量，虽然总的幅度几乎保持不受影响。通常，但并不总是，当采用简单的凸起+盘分解代替更复杂的模型时，凸起的光度和大小被高估。此外，我们还发现，当Sersic模型的椭圆率保持不变时，有些椭球体并不很好地拟合。本文介绍了图像处理和分析的细节，而在配套文件中，我们讨论了如何模型引起的偏见和系统的隆起幅度影响的Mbh-Lbul关系。
2013-11-06 astro-ph.CO
Supermassive black holes do not correlate with dark matter halos of galaxies
当观测到的星系足够近，使得搜索可行时，在所有含有凸起成分的星系中都探测到了超大质量黑洞。再加上观察到更大的黑洞生活在更大的凸起中，这导致了黑洞的生长和凸起的形成相互调节的信念。也就是说，黑洞和凸起“共同进化”。因此，关于黑洞和可见星系所处的暗物质晕之间存在类似相关性的报道具有深远的意义。暗物质很可能是非重子物质，因此这些报告表明，未知的奇异物理控制着黑洞的生长。在这里，我们表明-部分基于最近对无凸起星系的测量-暗物质和测量黑洞的参数之间几乎没有相关性，除非星系也包含凸起。我们的结论是黑洞与暗物质没有直接的关联。它们也与星系盘无关。因此，黑洞只与凸起共同演化。这简化了它们共同演化的谜团，因为它把注意力集中在星系合并中产生膨胀的纯重子过程上。
2011-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-redshift JWST massive galaxies and the initial clustering of supermassive primordial black holes
本文提出超大质量原初黑洞的初始成团性可增强物质功率谱，从而解释JWST观测到的高红移大质量星系，其质量约10^9太阳质量，能量密度占比约10^-3。
2024-07-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Influence of supermassive primordial black holes on ultraviolet luminosity of high-redshift galaxies
本文通过MCMC分析JWST数据，发现超大质量原初黑洞（SMPBHs）能增强高红移星系紫外光度函数的亮端，从而解释JWST观测到的过量明亮星系。
2025-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Off-centre supermassive black holes in bright central galaxies
利用Illustris-TNG300模拟与轨道积分，研究发现径向卫星星系并合是导致最亮团星系中黑洞偏心位移的主要机制，且该现象普遍存在并会抑制黑洞增长与反馈。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The formation and evolution of Supermassive disks in IllustrisTNG
本研究利用 IllustrisTNG-100 模拟探究了超大质量盘星系的形成与演化，发现这类星系主要通过恒星形成增长质量，经历较少的显著并合，且在获得足够质量后能较稳定地维持盘状结构。
2025-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Supermassive primordial black holes in multiverse: for nano-Hertz gravitational wave and high-redshift JWST galaxies
研究探讨原初黑洞能否具有超大质量，提出基于暴胀期间超临界气泡成核机制，发现多重宇宙中PBH质量分布峰值可达$M\gtrsim 10^{11}M_\odot$，为超大质量黑洞提供了原初起源。
2023-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves from supermassive black hole binaries in ultra-luminous infrared galaxies
纳赫兹波段的引力波是研究星系核中超大质量黑洞宇宙演化的重要工具。我们考虑高$z$超亮红外星系（ULIRGs）中的SMBH双星作为随机GW背景（GWB）的来源。ULIRGs可能与富含气体的星系合并有关，这些合并可能在星系的生命中最多发生一次，而不像在低红移时的多次干合并。采用一个完善的样本ULIRGs，我们研究的性质，由于合并的二元SMBHs在这些星系的GWB。由于ULIRG群体在$z>1.5$达到峰值，因此即使BH合并延迟长达$\sim $ 10 Gyrs，GWB的振幅也不会受到影响。尽管罕见的高$z$ ULIRGs，我们发现一个紧张的上限脉冲星定时阵列（PTA）的实验。这一结果表明，如果一小部分的ULIRGs $f_{\rm m,gal}$与SMBH二进制，然后不超过$20 f_{\rm m,gal}(λ_{\rm Edd}/0.3)^{5/3}(t_{\rm life}/30~{\rm Myr})~\%$的二进制SMBH在ULIRGs可以合并在哈勃时间内，ULIRGs的爱丁顿比（$λ_{\rm Edd}$）和它们的寿命（$t_{\rm life}$）的合理值。
2018-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST WFC3/IR Observations of Active Galactic Nucleus Host Galaxies at z~2: Supermassive Black Holes Grow in Disk Galaxies
利用哈勃空间望远镜3号宽视场相机的近红外成像技术，首次对1.5<z<3的活动星系核（活动星系核，AGN）宿主星系进行了研究，给出了其静止坐标系的光学形貌。活动星系核是Chandra深场南的X射线源，具有典型的1 E42 <LX <1 E44 erg/s的亮度。在这个光度和红移范围内的吸积黑洞占宇宙时间内总空间密度和黑洞质量增长的很大一部分;因此它们代表了宇宙中黑洞增长的一种重要模式。我们发现，大多数（~80%）的这些活动星系核的宿主星系有低的Sersic指数指示盘为主的光剖面，这表明长期的过程管理的宇宙增长的黑洞的一个重要组成部分。也就是说，现今宇宙中的许多黑洞在盘状星系中增加了大部分质量，而不是在早期类型的星系或主要合并中。活动星系核宿主星系的性质与它们的母星系群是不可区分的，我们发现在z~2和z~0.05之间，有效半径或形态混合都没有强烈的演化。
2010-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Supermassive Black Holes and Nuclear Star Clusters: Connection with the Host Galaxy Kinematics and Color
我们考虑了盘状星系中心天体--超大质量黑洞（SMBHs）和核星团（NC）--的质量与母星系的各种参数之间的关系：$V_{(2)}$在$R= 2$ kpc的自转速度，最大自转速度$V_{\textrm{max}}$，指示动力学质量$M_{25}$，恒星种群的总质量$M_{*}$和总色指数（$B{-}V$）。核团$M_{\rm nc}$的质量与星系的运动学参数和总质量的相关性比中心黑洞$M_{\rm bh}$的质量更密切，包括与速度$V_{\textrm{max}}$的相关性，这是暗晕维里质量的特征。平均而言，透镜星系的区别是更高的质量$M_{\rm bh}$相比，其他类型的星系具有类似的特征。中心天体的质量对色指数的依赖是双峰的：红星系群（红序列）的星系具有（$B{-}V) > 0.6{-}0.7$），大多数是早型星系，与蓝色星系不同，$M_{\rm nc}$和$M_{\rm bh}$的值更高。红群星系具有系统性较高的$M_{\rm bh}$值，即使宿主星系参数相似。与此相反，在有核星团的情况下，“蓝”和“红”星系在图中形成统一的序列。这些结果与大多数红群星系的形成是由于在中心黑洞质量超过$10^6 {-} 10^7 M_{\odot}$（取决于星系的总质量）的星系中，在高核活动阶段星际气体的部分或全部损失而形成的情况相一致。大多数具有$M_{\rm bh}> 10^7 M_{\od…
2013-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Host galaxies of high-redshift quasars: supermassive black hole growth and feedback
类星体宿主星系的性质可能由其超大质量（SMBH，$10^{8-10}$ M $_{\odot}$）黑洞的生长和反馈决定。我们调查这样的连接与一套宇宙学模拟的大规模（晕质量$\approx 10^{12}$ M $_{\odot}$）星系在$z\simeq 6$，其中包括一个详细的亚网格多相气体和吸积模型。初始质量为$10^5$ M $_{\odot}$的BH种子主要通过气体吸积生长，并且通过$z=6$设置在所观察到的$M_{\rm BH} - M_{\star}$关系上而不需要增强因子而变成SMBH。虽然类星体反馈对SMBH的增长起着关键性的控制作用，但它对$z=6$中宿主星系性质的影响可以忽略不计。在我们的模型中，类星体活动既可以淬灭（通过气体加热），也可以增强（通过ISM过压）恒星的形成。然而，我们发现，恒星形成的历史是不敏感的调制，因为它在很大程度上占主导地位，至少在$z>6$，冷气体吸积的环境，不能阻碍类星体的能量沉积。虽然类星体驱动的外流可以达到$> 1000~\rm km~s^{-1}$的速度，但实际上只有$\approx 4$ %的外流气体质量可以从宿主星系逃逸。这些发现只是受到现有数据的松散限制，但可以指导观测活动在早期星系中寻找类星体反馈的签名。
2021-07-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impact of supermassive black hole growth on star formation
超大质量黑洞是在大质量星系的中心发现的。在这些黑洞的生长过程中，它们会发光，成为可见的活动星系核（AGN），并在电磁波谱中释放出大量的能量。人们普遍认为，这种能量通过所谓的“活动星系核反馈”来调节黑洞所在星系中恒星形成的速度。然而，从观测和理论的角度来看，这种情况如何以及何时发生的细节仍然不确定。我回顾了一些观测结果，并讨论了超大质量黑洞生长对恒星形成的影响可能的观测签名。
2017-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Individual Supermassive Black Hole Binaries from Pulsar Timing Array Limits on Continuous Gravitational Waves
脉冲星计时阵列（PTAs）对亚秒差距尺度上超大质量黑洞双星发射的连续引力波的应变振幅施加了越来越严格的限制。在本文中，我们将在特定的星系在已知的距离超大质量黑洞的动力学质量$M_{bh}$的独立信息，并使用这些额外的信息，以进一步限制这些星系是否可以主机可检测的超大质量黑洞二进制。我们估计的应变振幅从个别双星作为一个函数的二进制质量比附近的两个样本的星系：（1）直接动力学测量的$M_{bh}$在文献中，和（2）116个最大的早期型星系（因此可能主机的最大质量的黑洞）在108 Mpc的大规模调查。我们的探索性分析表明，目前的PTA上限的连续波（作为在天空中的角位置的函数）已经可以约束质量比的假设黑洞双星在我们的样本中的许多星系。对于具有较大$M_{bh}$和较小距离的星系，这种约束更强。对于在NGC 1600、NGC 4889、NGC 4486（M87）和NGC 4649（M60）中心有$M_{bh} \gtrsim 5\times 10^9 M_\odot$的黑洞，任何在PTA频带内的轨道上的双星伴星的质量比必须是百分之几或更少。
2016-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Swift coalescence of supermassive black holes in cosmological mergers of massive galaxies
超大质量黑洞（SMBH）在具有相当大质量的星系中无处不在。据推测，一对最初位于两个合并星系核中的SMBH将形成一个双星，并最终通过引力波的爆发而合并。到目前为止，理论模型和模拟已经无法直接预测的SMBH合并的时间尺度从头计算星系形成理论，只集中在有限的阶段的SMBH的轨道衰减的理想条件下的星系主机。预测的SMBH合并时间尺度很长，是Gyrs级的，这可能对未来的引力波搜索造成问题。在这里，我们提出了第一个多尺度的$Λ$ CDM宇宙学模拟，遵循轨道衰变的一对SMBH在合并的两个典型的大质量星系在$z\sim3$，所有的方式，以最终的合并驱动的引力波发射。质量为$\sim10^{8}$ M $_{\odot}$的两个SMBH迅速地沉降在合并残余物的核中。由于合并的耗散性质和高红移星系的内在致密性，残余物是三轴的，并且非常致密。这样的性质自然允许SMBH二进制的非常有效的硬化。SMBH合并发生在银河系核心合并后的$\sim10$百万年内，比哈勃时间小两个数量级。
2016-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive black holes do not correlate with galaxy disks or pseudobulges
已知超大质量黑洞的质量与其宿主星系的凸起部分的性质相关。相比之下，它们似乎与星系盘无关。晶体生长的假凸起在性质上介于凸起和盘之间。目前尚不清楚它们是否与黑洞以与凸起相同的方式相关，因为对伪凸起进行分类的数量太少，无法提供明确的结果。这关系到星系的哪些部分与黑洞共同进化的结论，可能是由黑洞的能量反馈调节的。在这里，我们报告的星系与动态检测到的黑洞的pseudobull分类，并结合它们与最近的测量速度分散在最大的无凸星系。这些数据证实了黑洞与盘没有关联，并且表明它们与伪凸起几乎没有关联或根本没有关联。我们认为有两种不同的黑洞进食模式。当合并驱动气体进入时，膨胀中的黑洞会迅速增长到高质量，从而产生类星体事件。相比之下，在无球星系和有伪球星系中的小黑洞则是以低能级的塞弗特星系的形式生长。前者的生长是由全局过程驱动的，因此最大的黑洞与凸起共同演化，但后者的生长是局部和随机驱动的，它们不与盘和伪凸起共同演化。
2011-01-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Millennium Galaxy Catalogue: The $M_{bh}$--$L_{spheroid}$ derived supermassive black hole mass function
利用最近修正的超大质量黑洞质量与宿主椭球体光度之间的经验关系，对千年星系表中的1743个星系进行了超大质量黑洞质量的估算. MGC球状体光度是基于$R^{1/n}$ -凸起加指数圆盘分解。大多数黑洞质量位于$10^6 M_{\odot}$和$2\times10^9 M_{\odot}$的上限之间。使用先前确定的空间密度权重，我们推导出SMBH质量函数，我们适合与Schechter函数。在$10^6< M_{bh}/ M_{\odot} < 10^{10}$上积分黑洞质量函数，得到早型星系的超大质量黑洞质量密度为（$3.8 \pm 0.6) \times 10^5 h^{3}_{70} M_{\odot}$ Mpc $^{-3}$，晚型星系的质量密度为（$0.96 \pm 0.2) \times10^5 h^{3}_{70} M_{\odot}$ Mpc $^{-3}$.误差估计从Monte Carlo模拟，其中包括在$M_{bh}$ - $L$关系的不确定性，宿主球体的光度和内在的$M_{bh}$ - $L$关系的散射。假设超大质量黑洞是通过重子吸积形成的，我们发现（$0.008\pm0.002) h_{70}^{3}$ %）的宇宙重子目前被锁定在超大质量黑洞中。这一结果与我们先前基于$M_{bh}$-$n$（S{é}rsic index）关系的估计一致。
2009-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Enhanced off-center stellar tidal disruptions by supermassive black holes in merging galaxies
偏心恒星潮汐破裂耀斑被认为是探测各向异性引力波辐射导致的超大质量黑洞反冲出星系中心的有力工具。然而，离中心的潮汐耀斑也可以由合并星系中的SMBH产生。在本文中，我们计算了两个合并星系中的双SMBH在SMBH成为自引力束缚之前的潮汐耀斑率。我们采用了一个分析模型来计算两个SMBHs的潮汐损失锥喂养率，考虑到两体松弛的恒星，潮汐扰动的同伴星系，和混乱的恒星轨道在三轴引力势。结果表明，对于质量为10 ^7 M_ \sun的典型SMBH，亏损锥的馈送率在合并后可提高到10^{-2} yr^{-1}，比孤立星系中单个SMBH的馈送率高出两个数量级，比反冲SMBH的馈送率高出四个数量级.这种增强主要是由于伴星系的潮汐扰动。我们认为，偏离中心的潮汐耀斑被淹没的合并星系，使识别反冲SMBHs的挑战。基于计算的速率，我们估计的相对贡献的潮汐耀斑事件的单，二进制，和双SMBH系统在宇宙时间。我们的计算表明，合并星系中的非束缚SMBH的偏心潮汐破裂耀斑贡献的一小部分可比的孤立星系中的单个SMBH。我们的结论是，偏离中心的潮汐中断的合并历史的星系和SMBHs的强大的示踪剂。
2013-03-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
How does the presence of bar affects the fueling of supermassive black holes ? An IllustrisTNG100 perspective
基于 IllustrisTNG100 模拟，该研究通过控制恒星质量等参数对比棒旋与非棒旋星系，发现棒旋星系黑洞质量中位数更高，且自棒形成以来平均吸积率更高，表明星系棒对超大质量黑洞燃料供给具有重要促进作用。
2023-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hydrostatic Gas Constraints on Supermassive Black Hole Masses: Implications for Hydrostatic Equilibrium and Dynamical Modelling in a Sample of Early-Type Galaxies
本文对三个早型星系中心的超大质量黑洞进行了新的质量测量。在周围的气体压力，热星际介质（ISM）的测量通过空间分辨光谱与钱德拉X射线天文台，允许SMBH质量（Mbh）下直接推断流体静力学近似。该技术不需要对其他SMBH测量方法进行校准，其精度仅取决于ISM接近流体静力学，这是由星系的平滑X射线等照度线支持的。结合我们最近对椭圆星系NGC 4649的研究结果，这使得以这种方式测量的SMBH的星系数量达到了四个。其中，有三个已经从恒星或中心气体盘的运动学中确定了质量，因此只有少数星系通过一种以上的技术测量了Mbh。我们发现不同的方法之间有很好的一致性，为流体静力学和动力学模型中隐含的假设提供支持。由我们的技术推断的每个星系的恒星质光比与假设Kroupa初始质量函数（IMF）的恒星星族合成模型的预测一致。这种一致性意味着不超过~10-20%的ISM压力是非热的，除非IMF的形状和非热压力之间存在阴谋。最后，我们计算邦迪吸积率，发现两个星系的最高速率表现出很少的证据的X射线腔，这表明与活动星系核喷流功率的相关性需要时间来建立。
2009-08-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Powerful Radio Emission From Low-mass Supermassive Black Holes Favors Disk-like Bulges
低质量超大质量黑洞自旋的起源目前仍是一个谜。本文报道了对一个BH质量为$10^{6-7} M_\odot$的射电选择邻近（$z<0.05$）Seyfert 2星系样本的宿主星系的研究。通过模拟的SDSS $r$波段图像的这些星系通过2维凸起+磁盘分解，我们确定了一个新的依赖SMBH的无线电功率的主机凸起表面亮度轮廓，其中更强大的无线电发射来自SMBH与更盘状凸起。这一结果意味着低质量和高质量的SMBH是由两种完全不同的模式旋转起来的，对应于两种不同的进化路径。在长期演化中，低质量的SMBH是由宿主星系的气体吸积产生的，具有显着的盘状旋转动力学，而在合并演化中，高质量的SMBH是由BH-BH合并产生的。
2016-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic X-ray Surveys of Distant Active Galaxies: The Demographics, Physics, and Ecology of Growing Supermassive Black Holes
我们回顾了过去15年来对活动星系核（AGN）的宇宙X射线巡天的结果，这些巡天极大地提高了我们对遥远宇宙中不断增长的超大质量黑洞的理解。首先，我们讨论的效用，这样的调查活动星系核的调查和任务的能力，使这些调查，强调钱德拉，XMM-牛顿，和NuSTAR。其次，我们简要介绍了主要的宇宙X射线调查，补充多波长数据的重要作用，以及如何从这些调查中选择活动星系核。然后，我们回顾这些调查的主要结果的活动星系核人口和它的演变（“人口”），在活动星系核的物理过程（“物理”），活动星系核和它们的环境之间的相互作用（“生态”）。最后，我们描述了一些重大的悬而未决的问题和前景，推进该领域。
2015-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Feedback from supermassive black holes transforms centrals into passive galaxies by ejecting circumgalactic gas
Davies等人（2019）在EAGLE流体动力学模拟中确定，对于L^* 星系，环星系介质（CGM）中重子的比例与其中心超大质量黑洞（BH）的质量呈负相关。解释是，随着时间的推移，更大质量的BH提供了更多的能量将重子运送到维里半径之外，这也减少了气体吸积和恒星形成。我们继续这项研究，重点是1）BH质量，2）CGM的物理和观测性质，3）银河系质量系统的星系颜色之间的关系。累积BH反馈能量与气态晕结合能的比率是CGM气体含量的强预测因子，其中BH注入>~ 10倍的结合能，导致贫气体晕。CGM的可观测示踪物，包括CIV、OVI和HI吸收线测量，被认为是z~0 CGM晕总质量的有效示踪物。我们使用高节奏的模拟输出，以证明BH反馈推动重子超过维里半径在1亿年的时间尺度内，但CGM金属示踪剂需要更长的时间（0.5-2.5 Gyr）作出反应。星系的长期演化导致蓝色，恒星形成或红色，被动的人口取决于从BH的累积反馈。M_*=10^{10.2-10.7} M_solar的最红四分位数（中位数u-r = 2.28）的CGM质量比最蓝四分位数（u-r=1.59）低2.5倍。我们提出的战略，观察预测较低的CGM柱密度和覆盖分数周围的星系托管更多的大质量黑洞使用宇宙起源光谱哈勃望远镜。
2019-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
X-ray nuclear activity in S4G barred galaxies: No link between bar strength and co-occurrent supermassive black hole fueling
恒星棒可以导致气体流入星系中心，并刺激核恒星的形成。然而，没有令人信服的证据表明它们是否也为中心的超大质量黑洞提供了食物：通过测量棒状活跃和不活跃星系的比例，以前的研究得出了相互矛盾的结果。在本文中，我们的目的是了解缺乏观测证据的酒吧驱动的活动星系核（AGN）的活动，通过研究41个附近的样本（d < 35 Mpc）棒星系的斯皮策巡天恒星结构在Galerkin。我们利用Chandra观测数据测量了2- 10 keV的X射线核光度，估算了爱丁顿比，并结合Spitzer 3.6 μ m成像，从两个独立的方面定量了星棒的强度：（1）从它的结构，由它的椭圆度和盒状度追踪;（2）从它的引力矩Q_b，取切向力与平均背景径向力的最大比值。这样，我们就可以解释棒强度和活动星系核活动程度的连续性，而不是将恒星棒和核活动的存在离散化。我们在41个星系中发现了31个核X射线源，其X射线亮度中值为LX = 4.3 × 10 ^{38} erg/s，爱丁顿比Lbol/LEdd = 6.9 × 10 ^{-6}，与活动星系核的低亮度活动相一致。包括上限为这些星系没有核探测，我们发现没有显着的相关性之间的任何酒吧的强度指标和核活动的程度，无论星系光度，恒星质量，哈勃类型，或隆起的大小。强条不支持更亮或更有效的核活动，这意味着至少在低光度区域，超大质量黑洞的燃料供应与大尺度特征没有密切联系。
2013-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Analytical models of supermassive black holes in galaxies surrounded by dark matter halos
本研究提出五种闭合形式的解析模型，描述被暗物质晕环绕的星系中心的超大质量黑洞，其密度分布满足相关能量条件、时空渐近平坦，含尖点与核两类模型，可通过（广义）Newman-Janis算法构建带暗物质晕的旋转超大质量黑洞。
2024-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hot and Energetic Universe: Understanding the build-up of supermassive black holes and galaxies at the heyday of the Universe
过去十年的观测提供了强有力的证据，证明星系中心超大质量黑洞的生长是星系演化中最有影响力的过程之一。与我们目前对黑洞增长的理解及其与红移z=1-4的星系形成的关系有关的开放性问题，当我们在当今星系中看到的大多数黑洞和恒星被放置到位时，包括：活动星系核反馈的性质是什么？它是否在星系的演化中起着重要作用？在那个关键时期，吸积活动星系核的主要人口是多少？它是否像当前许多观测和模型所要求的那样，被遮蔽的物体所支配？雅典娜+任务概念将为我们在宇宙全盛时期对活动星系核和星系演化的理解取得突破提供所需的技术飞跃。Athena+的高通量将允许通过对蓝移X射线吸收线的识别和测量来系统地研究活动星系核反馈到z~4的过程的入射、性质和能量学。Athena+宽视场成像仪出色的测量和光谱能力将完成对黑洞生长的普查，所产生的样本比目前可能的最严重遮蔽的样本大100倍，包括康普顿厚度、活动星系核到红移z~4。这个人口相对于他们的主机的人口统计是了解主要的黑洞增长事件如何与星系的建立有关的基础。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the evolutionary pathways of galaxies and their supermassive black holes and the impact of feedback from Active Galactic Nuclei via large multiwavelength datasets
超大质量黑洞（SMBH）是如何生长的，以及活动星系核（AGN）的反馈在SMBH和星系的共同演化中所扮演的角色仍然是一个激烈争论的问题。为了检验理论模型提出的协同演化，我们编译了一个大的活动星系核样本的5639 X射线探测活动星系核，在一个很宽的红移范围内，跨越近三个数量级的X射线光度。在{ \it{COSMOS-Legacy} }、Bo $\rm \ddot{o}$测试、XMM-{ \it{XXL} }和eFEDS字段中检测到AGN。利用特定的恒星形成率估计，我们将活动星系核的宿主星系分为恒星形成（SF），星暴（SB）和静止（Q）。我们的结果表明，与SF和Q相比，SB系统中活动星系核的吸积增加。我们的分析揭示了L $_X$与M $_*$的轻度增加。L $_X$ /SFR比值对M $_*$的依赖性较弱，当M $_*$固定时，Q体系中L/SFR比值最高.后一种趋势主要是由Q状态下SFR的显著下降驱动的。测量到的SFR从SB/SF到Q的强烈变化反映了活动星系核反馈合并模型中的预测。然而，观察到的L $_X$的轻度变化与相同模型不同。我们还研究了一个星系控制样本的SFR演化，发现它与X射线活动星系核的演化非常相似。这表明活动星系核在恒星形成猝灭中起的作用很小，或者两个过程的相对时间尺度不同。
2022-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hot versus Cold: the Dichotomy in Spherical Accretion of Cooling Flows onto Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies, Galaxy Groups and Clusters
在椭圆星系、星系群和星系团中，来自活动星系核的反馈加热通常被用来抑制热气体中的冷却流。以前的研究主要集中在活动星系核反馈是否以及如何加热气体，但很少关注其触发机制。使用球对称模拟，我们研究如何大规模的冷却流吸积的中央超大质量黑洞（SMBHs）在8个观测良好的系统，并发现一个有趣的二分法。在大质量星系团中，气体在大约1亿-3亿年的冷却时间内发生中心冷却灾难，导致冷模吸积到SMBH上。然而，在我们的四个模拟系统的集团和星系尺度上在低金属丰度Z=0.3 Z_{sun}，气体迅速解决到一个长期的状态，具有一个尖形的中心温度分布延伸到几十到约100 pc。在更真实的太阳金属丰度下，两个集团（R_{e} ~ 4 kpc）仍然存在长期热模吸积。这两种吸积模式自然出现在我们的理想化计算中，其中只考虑冷却，气体流入和压缩加热。长期的热模吸积是由这些过程的时间尺度之间的快速建立的接近性维持的，最好是在低气体密度，低气体金属丰度的系统中，重要的是，紧凑的中心星系，这导致在中间半径处的强引力加速度和压缩加热。我们的计算预测，中央尖点温度分布更经常出现在较小的系统比星系团，而不是往往主机显着的冷气体和恒星的形成。
2013-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE
Galaxies as High-Resolution Telescopes
最近的观测表明，活跃星系的人口与毫角秒之间的光学和无线电发射的偏移。这种偏移可能是与超大质量黑洞相关的极端现象的指示，包括相对论性喷流，二元超大质量黑洞，甚至反冲超大质量黑洞。然而，活动星系在几毫角秒的多波长结构无法通过直接观测来理解。我们建议使用强引力透镜来解释光源的多波长结构。当光源靠近透镜星系的焦散面时，即使光源位置的微小偏移也会导致海市蜃楼图像的位置和放大率的巨大差异。我们表明，在海市蜃楼图像的观察位置的源的位置的角偏移可以放大超过50倍。我们发现，至少有8%的引力透镜类星体将在焦散配置。SKA和Euclid之间的协同作用将为数千个焦散配置的引力透镜源提供一组理想的观测结果，这将使我们能够阐明大量源的多波长结构，并研究无线电发射的物理起源，它们与超大质量黑洞的联系以及它们的宇宙演化。
2017-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Physics of Coevolution of Galaxies and Supermassive Black Holes
提出了一个基于物理的星系与超大质量黑洞（SMBH）共同演化的新模型。演化的轨迹始于一个在星系中心区域引发重大恒星暴增的事件。在这个模型中，主要的SMBH增长发生在恒星暴后阶段，由来自内部核球恒星的再循环气体以自我调节的方式提供燃料，时间尺度大大长于1亿年，并且随着时间的推移，爱丁顿比率逐渐减小。我们认为，SMBH不能狼吞虎咽自己在星爆阶段，尽管有丰富的冷气体供应，因为恒星的形成是一个首选的模式，在这样的环境中的气体消耗比吸积中央SMBH。我们还表明，从恒星形成的反馈至少是一样强，从活动星系核，因此，如果恒星形成需要被淬火，活动星系核反馈一般不发挥主要作用。SMBH质量和隆起质量/速度分散之间的预测关系与观测结果一致。一个明确的预测是，高Eddingtion率活动星系核的早型星系宿主预计将是浅蓝色到绿色的光学颜色，逐渐演变为红色序列随着活动星系核亮度的下降。一套可证伪的预测和影响，就各种类型的星系和活动星系核之间的关系，和其他人，。对于那些可以与现存观测进行比较的地方，该模型似乎具有良好的信誉。
2012-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Diffractive lensing of nano-Hertz gravitational waves emitted from supermassive binary black holes by intervening galaxies
本文研究居间星系对超大质量双黑洞纳赫兹连续引力波的衍射透镜效应，量化振幅、相位变化及CPTA与SKA-PTA的可探测数量，并探讨电磁识别途径。
2023-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
