Forming massive seed black holes in high-redshift quasar host progenitors
当宇宙年龄小于1 Gyr时，质量为$10^9\rm\, M_\odot$量级的大质量黑洞（BH）的存在为明亮的类星体提供了动力，这对它们的形成机制构成了强有力的限制。到目前为止，已经提出了几种方案来解释大规模BH的形成，从第一代恒星的低质量种子BH残留物到大质量气体云快速坍缩产生的大质量种子BH。然而，其中一些场景发生在高Z类星体的祖先内的可能性尚未得到彻底的探索。在这项工作中，我们调查，通过结合暗物质只有N体模拟与半解析框架，是否形成大规模的种子黑洞从同步的原子冷却晕对和/或动态加热的迷你晕的条件得到满足，在过密的地区，一个典型的高红移类星体主机的祖先的形式和演变。我们的分析表明，在这样的地区，即强大的晕集群和高恒星形成率的特殊条件，是至关重要的，以产生一个不可忽略的大量种子BH主机候选人：我们发现$\approx1400$动态加热的无金属的迷你晕，其中包括一个演变成一个同步对，并最终在大规模的类星体主机晕由$z=6$。这表明，高红移类星体宿主晕的祖先可以窝藏早期的大质量种子黑洞。我们的研究结果进一步表明，多个大质量的种子黑洞可能形成在类星体宿主的祖先或附近，可能在较低的红移合并，并产生引力波事件。
2022-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resolved [CII] emission in a lensed quasar at z=4.4
我们提出的第一个解决的地图[CII] 158微米线，一个强大的示踪剂的恒星形成的星际介质，在高红移。我们使用350 GHz的新IRAM PdBI接收器来绘制BRI 0952-0115中的这条线，BRI 0952-0115是z=4.4的透镜类星体的宿主星系，以前发现它在[CII]发射中非常明亮。[CII]发射被清楚地解析，我们的数据使我们能够解析与光学类星体图像相关的两个[CII]透镜图像。我们发现，根据[CII]的记录，恒星形成区分布在类星体核附近一个约1千秒差距的区域内，我们推断恒星形成区的表面密度大于150兆太阳/年/千秒差距^[2]，这与在局部超大型红外星系中观测到的情况相似。我们还揭示了另一个[CII]组件，扩展到~ 12 kpc，位于~ 10 kpc的类星体。我们认为，这个组件是一个伴星盘星系，在合并的过程中与类星体主机，其旋转场是扭曲的相互作用与类星体主机，和恒星的形成，虽然激烈，是更分散。这些观测结果表明，星系在高z的合并可以同时增强恒星的形成，在吸积的黑洞附近，以及在更扩展的恒星形成星系中，形成更紧凑的区域。
2012-11-04 astro-ph.CO
The Point of Origin of the Radio Radiation from the Unresolved Cores of Radio-Loud Quasars
确定活动星系核（AGN）核心辐射的确切起源点将代表我们对这些物体中心引擎物理过程的理解的重要进展。然而，由于我们无法分辨包含中心致密天体和喷流底部的区域，这到目前为止是困难的。在这里，使用的分析中，缺乏分辨率不起重要作用，我们证明，它可能是不可能的，即使在大多数无线电大声源超过一小部分的无线电波长的核心辐射来自喷气基地。我们发现，3C279的核心流量在15 GHz的$\sim85$百分比必须来自一个独立的，合理的稳定，区域，不是喷流基地的一部分，然后可能辐射至少准各向同性，并集中在黑洞。这个成分的长期稳定性也表明它可能起源于一个延伸超过许多史瓦西半径的区域。
2009-10-02 astro-ph.CO
Gas Accretion and Star-Formation Rates with IFUs and Background Quasars
恒星形成星系（SFG）以有规律的速度形成恒星，形成所谓的主序星（MS）。然而，对它们的含气量的所有研究表明，它们的气藏应该在0.5-2 Gyr内耗尽。因此，SFG被认为是由星系际气体的持续吸积来提供能量，以维持其恒星形成活动。然而，这种吸积现象的直接观测证据一直难以捉摸。从理论上讲，来自星系际介质的吸积气体预计将围绕光环运行，不仅为恒星形成提供燃料，还为星系提供角动量。因此，预期该吸积材料形成气体结构，该气体结构一旦在$r<0.3\;R_{\rm vir}$或$r<10-30$ kpc下就应当与宿主共转。由于恒星形成盘和这种扩展的气体结构之间的粗略对齐，吸积物质可以最容易地用背景类星体和积分场单元（IFU）的组合来检测。在这一章中，吸积研究使用这种技术进行了审查。
2017-01-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
MusE GAs FLOw and Wind (MEGAFLOW) II. A study of gas accretion around $z\approx1$ star-forming galaxies with background quasars
我们利用MusE GAs流和风（MEGAFLOW）巡天研究了$z\approx1$恒星形成星系周围冷气体扩展盘状结构的运动学。VLT/MUSE和VLT/UVES观测的结合使我们能够将通过MgII类星体吸收光谱测量的气体的运动学与通过积分场光谱限制的相关星系的运动学和方向联系起来。重申以前的结果，我们发现，MEGAFLOW调查的星系吸收体对遵循一个强大的双峰分布，与MgII吸收的图片主要存在于外流锥和扩展盘状结构相一致。这使我们能够选择一个真正的样本星系吸收剂对探测这些磁盘的碰撞参量的10-70千秒差距。我们测试的假设，即盘状气体是共同旋转的星系盘，并发现，7的9对的吸收速度共享磁盘速度的符号，不利于随机轨道。我们进一步表明，数据大致符合流入速度和角动量的模拟预测，相应的质量吸积率足以平衡恒星形成率。
2019-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Black hole accretion and host galaxies of obscured quasars in XMM-COSMOS
我们探讨了从XMM-COSMOS巡天中选出的遮蔽类星体中心的黑洞生长与其宿主星系的物理性质之间的联系。我们研究了一个辐射热区域（<Lbol >8 x 10^45 erg/s），其中几个理论模型将主要星系合并作为黑洞吸积的主要燃料通道。我们证实，被遮蔽的类星体主要存在于大质量星系（M星>10^10 M太阳）中，并且拥有这种强大类星体的星系比例随着恒星质量的增加而单调增加。我们强调使用静止帧色星等图作为诊断工具，研究星系演化和推断活动星系核活动的影响，可以有这样一个过程的局限性。相反，我们使用恒星形成速率和恒星质量之间的相关性，发现恒星形成星系讨论主机的物理特性。我们发现，在z ~1，~62%的2型类星体的主机正在积极形成恒星，他们的速度是正常的恒星形成星系的测量。恒星形成主体的比例随着红移而增加：在z ~2处约为71%，在z ~3处为100%。我们还发现，2型类星体宿主的比成星速率从z ~1到z ~3的演化与成星星系的测量结果非常一致。从形态分析，我们得出结论，大多数的对象是膨胀主导的星系，只有少数表现出最近的合并或磁盘的迹象。最后，膨胀主导的星系倾向于拥有具有低爱丁顿比（λ <0.1）的2型类星体，而盘主导或合并星系的中心黑洞以高爱丁顿比（λ> 0.1）吸积。
2011-09-19 astro-ph.CO
The Formation of Galaxies Hosting z~6 Quasars
我们在包含恒星形成、黑洞吸积和相关反馈的自洽模型MassiveBlack中研究了z~6类星体所在星系的形成和性质。我们表明，MassiveBlack再现当前估计的星系恒星质量函数z=5，6。我们发现模拟中的类星体宿主是致密的富气系统，具有高的恒星形成率，SFR ~ 100-1000 Msun/yr，与观测到的Sloan类星体宿主在红移范围5.5 < z < 6.5的性质一致。我们发现，这些星系中的恒星形成气体主要来自高密度的冷流，这些冷流能够穿透晕并在中心生长星系。MassiveBlack预测偏离了当地的Mbh-西格玛和Mbh-Mstar关系，这意味着对于给定的恒星宿主，在这些红移下，黑洞的质量相对更大。
2011-11-02 astro-ph.CO
A Kiloparsec-Scale Hyper-Starburst in a Quasar Host Less than 1 Gigayear after the Big Bang
类星体SDSS J114816.64+525150.3（红移z=6.42，宇宙年龄小于10亿年）的宿主星系的红外光度为2.2 × 10^13 L_sun，推测其主要动力来自恒星形成的大规模爆发。在一些极端明亮的星系中，如Arp 220，恒星形成的爆发集中在半径小于100秒差距的相对较小的中心区域。目前还不知道在早期宇宙中的活跃星系中，恒星是在什么尺度上形成的，这些星系可能正在经历恒星形成的初始爆发。我们确实知道，在早期的某个时刻，一定形成了类似于银河系球状凸起的结构。在这里，我们报告的[CII]发射的宿主星系J114816.64+525150.3的空间分辨图像，表明它的恒星形成气体分布在半径约750 pc的中心。该区域恒星形成率的平均面密度约为1000 M_sun/yr/kpc ^[2]。该表面密度与Arp 220中的峰值相当，尽管面积大约2个数量级。这个活跃的恒星形成事件可能会在这个系统中产生一个大质量的球状组成部分。
2009-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the frequency of star-forming galaxies in the vicinity of powerful AGNs: The case of SMM J04135+10277
在过去的十年中，在距活动星系核（AGN）小于100 kpc的地方发现了几个大质量分子气藏，它们存在于富含气体的伴星系中。对富含活动星系核气体的伴星系统的研究为确定大质量本地星系的恒星质量是在合并事件后在其宿主星系中形成的，还是在其宿主星系之外的一个紧密的恒星爆发伴星中形成的，然后通过合并合并。我们研究了SMM J 04135 +10277（z=2.84）的类星体伴星系系统，并利用宇宙学星系形成模型研究了高红移下类星体-星暴星系对的出现频率。我们使用存档数据和新的APEX ArTeMiS数据来构建SMM J 04135的光谱能量分布并对其进行建模。我们还进行了全面的宇宙学星系形成模型GALFORM的分析，其目的是如何典型的SMM J 04135系统的特点，以及类星体形成星系对是否可能构成星系演化的一个重要阶段。SMM J 04135的伴星星系是一个被尘埃遮蔽的星暴星系，恒星形成率中值为$700\,\rm{M_{\odot}\,yr^{-1}}$，尘埃质量中值为$5.1\times 10^9\,\rm{M_{\odot}}$，尘埃光度中值为$\textrm 9.3 \times 10^{12}\,\rm{L_{\odot}}$。我们在z=2.8时进行的模拟表明，SMM J 04135不是唯一的。事实上，在小于100 kpc的距离上，我们模拟的类星体样本中有22%至少有一个恒星质量为$>…
2016-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Ionization and Destruction of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Powerful Quasars
重新分析了86个低红移（$z < 0.5$）Palomar-Green类星体的中红外（5-40 $μ$ m）Spitzer光谱，研究了多环芳烃（PAH）发射的性质及其作为发光活动星系核（AGN）宿主星系恒星形成率（SFR）指标的实用性.我们分解的光谱与我们最近开发的模板拟合技术来测量PAH通量和上限，我们解释使用模拟光谱，模拟活动星系核稀释的影响。虽然发光的类星体可以严重稀释并影响发射线的可探测性，但在一些富含气体和积极形成恒星的来源中，多环芳烃本质上很弱，最终证明强大的活动星系核会破坏多环芳烃分子。将基于多环芳烃的SFR与从中红外精细结构霓虹线和总红外光度导出的独立SFR进行比较，发现多环芳烃可以用热光度$\lesssim 10^{46}\, \rm erg\,s^{-1}$追踪类星体中的恒星形成活动，但越来越低估了更强大类星体的SFR，通常是通过$\sim 0.5$ dex。相对于恒星形成星系和低光度活动星系核，类星体的PAH为11.3 $μ$ m/7.7 $μ$ m比率，但特征性地较低比率为6.2 $μ$ m/7.7 $μ$ m，8.6 $μ$ m/7.7 $μ$ m，和11.3 $μ$ m/17.0 $μ$ m。我们认为，这些趋势表明，强大的活动星系核优先破坏小颗粒和增强PAH电离分数。
2021-10-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Evolution of Star Formation In SDSS Quasar Hosts Since z=1
我们介绍了一个完整的57个SDSS 1型类星体样品在z~1的斯皮策IRS观测。在大约一半的样本中检测到6.2和/或7.7微米的芳香特征，并显示出与正常星系在低和高红移时相似的轮廓，表明这些特征是恒星形成的起源。根据z~1处正常恒星形成星系的芳香族与恒星形成红外光度之比（SFIR），构造了z~1类星体的SFIR光度函数（LF）。正如我们之前对低红移PG类星体的发现一样，这些z~1类星体比z~1场星系显示出更平坦的SFIR LF，这意味着类星体宿主星系群比场星系群平均具有更高的SFR。从它们的SFIR LF测量，单个类星体宿主平均具有LIRG水平的SFR，主要出现在环核区域。通过与低红移PG类星体的类似测量结果比较，我们发现类星体宿主中的同向SFIR光度密度随红移的增加比场星系中的大得多。这种行为与纯密度演化一致，因为类星体宿主中的平均SFR和平均SFR/BH吸积率几乎不随红移而演化。对于单个类星体，我们已经发现了芳香基的SFR和核辐射的光度之间的相关性，与一些理论模型的预测一致。我们建议，1型类星体居住在一个独特的星系人口，显示椭圆形的形态，但窝藏了显着比例的中间年龄的恒星，并正在经历激烈的环核恒星形成。
2009-08-06 astro-ph.CO
Dense Molecular Gas Excitation at High Redshift: Detection of HCO+(J=4-3) Emission in the Cloverleaf Quasar
本文报道了用IRAM高原干涉仪在Z=2.56的三叶草类星体中探测到HCO+（J=4-3）辐射。HCO+发射是一种类似于HCN的恒星形成指标，可以追踪恒星形成分子云中的致密分子氢气（n（H2）~= 10^5 cm^-3）。我们得到了透镜校正后的HCO+（J=4-3）线光度L '（HCO+（4-3））=（1.6+/-0.3）x 10^9（mu_L/11）^-1 K km/s pc ^2，这只相当于HCO+（J=1=0）光度的48%，CO（J=3-2）光度的<~4%。因此，在J=4-3跃迁中，HCO+激发明显是亚热的。HCO+线辐射转移的建模表明，HCO+发射出现在一个区域，该区域的物理性质与CO线发射相当，但气体密度高出2倍。这表明，HCO+和CO线都追踪着恒星形成活跃发生的温暖、致密的分子气体。HCO+谱线的宽度仅为CO谱线的2/3，这可能表明致密气体在空间上更为集中。与z=3.91的类星体APM 08279 +5255相比，立体式星云中的致密气体激发与纯粹的碰撞相一致，而不是被辐射过程增强。因此，立体式星系中致密气体成分的物理性质与附近星暴星系的核心一致。这表明，在像立体式这样的早期宇宙时期，活动星系核-星暴系统中致密的恒星形成气体的条件主要受到星暴本身的影响，而不是中心活动的黑洞。
2010-11-03 astro-ph.CO
A dusty compact object bridging galaxies and quasars at cosmic dawn
自从大爆炸后7亿年发现发光类星体以来，理解超大质量黑洞在早期宇宙中是如何形成和成长的已经成为一个重大挑战。模拟显示了一个由尘埃变红的类星体的演化序列，这些类星体从严重的尘埃遮蔽的星爆中出现，然后通过排出气体和尘埃过渡到不遮蔽的发光类星体。虽然最后一个相位已经被确定为红移7.6，但由于它们在光学和近红外波长处的微弱性，在类似的红移处还没有发现过渡类星体。在这里，我们报告了一个紫外致密天体GNz 7 q的观测结果，它与一个红移为z=7.1899+/-0.0005的尘埃星爆有关。主星系在尘埃排放方面比这个时期任何其他已知的天体都要明亮，在480秒差距的中心半径内每年形成1，600个太阳质量的恒星。在深，高分辨率成像和无狭缝光谱中确定远紫外线中的红色点源。GNz 7 q在X射线中非常微弱，这表明在尘埃星暴核心处出现了一个独特的紫外致密恒星形成区或康普顿厚度的超爱丁顿黑洞吸积盘。在后一种情况下，观测到的性质与宇宙学模拟的预测一致，并表明GNz 7 q是后来时期未被遮蔽的发光类星体的前因。
2022-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Signatures of Cool Gas Fueling a Star-Forming Galaxy at Redshift 2.3
银河系被认为是由星系际气体的持续吸积提供的，但直接的观测证据一直难以捉摸。预计这些吸积气体将围绕星系的光环运行，不仅为恒星形成提供燃料，还为星系提供角动量，从而产生独特的运动学特征。在这里，我们报告的观测显示，这些独特的签名附近的一个典型的遥远的恒星形成星系的气体检测使用的背景类星体通过26千秒差距的主机。我们的观察表明，气体吸积在星系生长中起着重要的作用，因为估计的吸积率是可比的恒星形成率。
2013-07-03 astro-ph.CO
Growth and anisotropy of ionization fronts near high redshift quasars in the MassiveBlack simulation
我们使用辐射转移来研究周围最亮的，z=8类星体在一个大型宇宙流体动力学模拟，包括黑洞的增长和反馈（MassiveBlack模拟）的电离区域的增长。我们发现，在类星体的存在下，同向运动的HII泡半径达到10 Mpc/h后，20米，而与恒星成分单独的HII泡至少小了一个数量级。我们的计算表明，几个功能没有捕捉到的分析增长模型的Stromgren球。来自硬类星体光谱的X射线光子驱动电离前沿从完全中性到部分中性的平滑过渡。然而，从部分中性到完全电离的转变要复杂得多。我们测量的气泡的边缘的距离作为角度的函数，并使用这些距离的标准偏差作为诊断的电离区域的各向同性。我们发现，从集群晕附近的电离区的重叠不仅增加了各向异性，但也是主要的机制，使外半径的增长。因此，我们预测，类星体电离气泡在这个早期阶段的再电离过程中，应显着更大，更不规则的形状比周围的气泡恒星形成星系。在恒星形成率增加和宇宙完全再电离之前，类星体气泡将形成21厘米地图中最引人注目和可识别的特征。
2012-11-05 astro-ph.CO
Molecular Gas in Redshift 6 Quasar Host Galaxies
本文报道了我们利用PdBI观测到的六个z~6类星体的一氧化碳辐射红移。6种污染源中均检测到CO（6-5）或（5-4）谱线发射。加上其他两个以前的CO检测，这些观测提供了独特的约束，在这些类星体系统的分子气体排放特性接近宇宙再电离结束。补充的结果也提出了低J CO线观察到的GBT和VLA，尘埃连续从这些来源与SHARC-II测辐射热计相机在CSO。然后，我们提出了一个研究的分子气体的性质，在我们的合并样本的8个CO检测类星体在z~6。在这些天体中探测到的高阶CO谱线发射表明，在类星体宿主星系中存在着高度激发的分子气体，估计质量约为10^10 M太阳。我们的z~6类星体与CO探测到的$1.4\leq z\leq5$类星体和亚毫米星系的气体质量和CO谱线宽度分布没有显著差异。大多数在z~6处被CO探测到的类星体在低和高红移处遵循由活跃的恒星形成星系定义的远红外-CO光度关系。这表明，正在进行的恒星形成在他们的主机显着有助于尘埃加热远红外波段。这一结果与早期类星体-宿主系统中星系形成与超大质量黑洞（SMBH）吸积共存的图象是一致的。我们调查的黑洞，我们的类星体样本的隆起关系，使用CO动力学作为示踪剂的类星体主机的动力学质量。这些结果对最大质量的SMBH-球状宿主系统在最高红移处的形成和演化具有重要的约束作用。
2010-02-08 astro-ph.CO
Complete Ionisation of the Neutral Gas in High Redshift Radio Galaxies and Quasars
冷的中性气体为宇宙中所有恒星的形成提供了原材料，然而，从对高红移射电星系和类星体的宿主的调查中，我们发现在红移z > 3处完全缺乏原子（HI 21-cm）和分子（OH，CO，HCO+ & HCN）吸收。在对光学光度学进行全面分析后，我们发现我们所有的目标都具有logL > 23 W/Hz的电离紫外连续发光度。因此，我们将这一缺陷归因于传统的光学选择目标偏向调查对最紫外线发光的物体，强烈的辐射激发中性气体的点，它不能从事恒星形成。然而，这一假设并不能解释为什么会有一个临界光度，而不是一个连续的，随着辐射强度的增加，探测到的光会越来越少。我们表明，通过将类星体内的气体星系总是有一个有限的紫外线光度以上的所有气体电离。这表明，这些星系可能缺乏恒星形成物质，而不是丰度低于目前射电望远镜的灵敏度极限。
2012-09-24 astro-ph.CO
Color Distributions, Number and Mass Densities of Massive Galaxies at 1.5 < z < 3: Comparing Observations with Merger Simulations
我们将观测到的1.5 < z < 3的大质量星系的颜色分布、数量和质量密度与霍普金斯等人的一个模型进行了比较，该模型将类星体和星系人口联系在富气体合并的基础上。为了检验静止的红星系是在类星体活动引起的富含气体的并合之后形成的这一假设，我们对从FIRES、GOODS-South和MUSYC巡天中提取的总面积为496弧分的大质量（M > 4 × 10^10 Msun）星系的测光结果进行了对比，这些星系的测光结果来自流体动力学并合模拟。与Hopkins et al.（2006 b）模型一样，我们使用观测到的类星体光度函数来估计合并率。我们发现，合成的U-V和V-J颜色的星系，有一个类星体的阶段，在他们的过去匹配的颜色观察到的星系，最好的特点是一个静止的恒星星族。在z ~ 2.6处，观测到的M > 4x10^10 Msun的静止红星系的数量和质量密度与模型一致，在该模型中，每个静止的大质量星系在过去都经历了类星体阶段。在z ~ 1.9时，观测到的静止星系比模型预测的少2.8倍，这些星系是高红移类星体的后代。合并模型还预测了大量的星系正在经历合并驱动的恒星形成。我们发现预测的数量和质量密度占观测到的大质量恒星形成星系的30-50%。然而，它们的颜色与观测到的恒星形成星系的颜色不匹配。特别是，尘埃红色星系的颜色无法通过模拟再现。这种差异的几个可能的起源进行了讨论。该模型的有效性的观测约束目前受…
2009-06-04 astro-ph.CO
A fast ionised wind in a Star Forming-Quasar system at z~1.5 resolved through Adaptive Optics assisted near-infrared data
在共同进化模型中，通过反馈现象将SMBH和星系的生长联系起来，并通过对z $\sim1-3$上的星系和活动星系核（AGN）样本的分析，可以清楚地看到，在AGN宿主中，强风是相当常见的。为了通过运动学分析揭示风的物理特性，需要高分辨率和高信噪比的观测。我们利用VIMOS、SINFONI和Subaru/IRCS自适应光学数据研究了XID 5395主星系尺度上的运动学性质。XID 5395是一个明亮的X射线遮蔽的星暴/类星体合并系统，在XMM-COSMOS场中探测到z $\sim1.5$，并与一个极端的[O II]发射体（EW $\sim200$）有关。我们映射，第一次，在高分辨率的运动学的[O III]和H $α$线复合物，并将它们与[O II]发射。所达到的高空间分辨率使我们能够分辨SB-QSO系统的所有组成部分。我们的分析与几个kpc的分辨率揭示了复杂性和不对称性和周围的XID 5395核。通过非参数分析测量的速度场揭示了不同的运动学分量，最大的蓝移和红移速度高达$\simeq1300$ km s $^{-1}$，空间上不一致的核芯。观测到的速度和空间位置的这些极值可以通过快速移动的物质的存在来解释。我们还证实了光谱合并系统的存在，在同一红移的活动星系核主机。我们提出，EW一样大的$>150$在X射线选择AGN可能是一个有效的标准，隔离对象的短，过渡阶段的“反馈”在AGN星系共同演…
2016-02-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasar feedback revealed by giant molecular outflows
在星系演化的标准场景中，年轻的恒星形成星系转变为红色的球状体，在那里恒星的形成已经被淬灭。为了解释这种转变，人们常常会援引一种由超大质量黑洞吸积产生的强烈负反馈。类星体驱动的外流导致的气体耗尽最终应该会停止宿主星系中的恒星形成，并导致黑洞因饥饿而“自杀”。类星体反馈到宿主星系的直接观测证据仍然缺失，因为以前在类星体中观察到的流出通常与气体的电离成分有关，这只占总气体含量的一小部分，并且通常发生在中心区域。我们使用IRAM PdB干涉仪观测了Mrk 231中的CO（1-0），这是已知的最近的类星体。由于宽频带，我们检测到广泛的翅膀的CO线，速度高达750公里/秒，空间上解决了千秒差距的规模。如此宽阔的CO翼追踪到了一个巨大的分子外流，大约为700 MSun/年，远远大于在宿主星系中观察到的恒星形成速率（~200 MSun/年）。这股风将在大约1 e7年内完全驱逐Mrk 231中的冷气体库，因此在同一时间尺度上停止恒星形成活动。推测的分子外流的动能约为1.2e44 erg/s，相当于活动星系核辐射光度的百分之几，非常接近于将类星体反馈归因于辐射加速核风产生的超音速激波的模型所预期的分数。这里报告的类星体反馈的直接观测证据提供了坚实的支持的情况下归因于本地大质量星系的观测性质的类星体引起的大尺度风。
2010-07-28 astro-ph.CO
Probing the Balance of AGN and Star-Forming Activity in the Local Universe with ChaMP
SDSS和钱德拉多波长计划（ChaMP）的结合，目前提供了最大和最均匀选择的邻近星系的样本，用于研究X射线核发射，星云线发射，黑洞质量和相关的恒星星族属性之间的关系。本文提出了X射线光度Lx和X射线光谱能量分布对星系演化序列H II -> Seyfert/Transition Object -> LINER -> Passive的新约束。特别是，我们表明，LX和伽玛，功率定律的斜率，最适合的0.5 - 8千电子伏的光谱，是一致的，沿着序列的吸积功率明显下降，对应于软化他们的光谱。这意味着，在z ~ 0，或在低光度AGN水平，有一个反相关的伽玛和L/Ledd，表现出相反的趋势，由高z AGN（类星体）。Gamma -L/Ledd LLAGN +类星体关系的转折点出现在Gamma ~ 1.5和L/Ledd ~ 0.01附近。有趣的是，这是相同的恒星质量的X射线双星表现出，表明我们可能已经发现了第一个经验证据的吸积模式的内在开关，从对流为主的流量标准（磁盘/日冕）吸积模式的超大质量黑洞吸积器，类似于已经看到的，并提出发生在恒星质量的黑洞系统。相反，我们发现伽玛和L/Ledd之间的反相关性可能表明，更强的吸积与更大的吸收相关。因此，更明亮、高红移和强烈吸积的活动星系核/类星体的光谱更柔和的趋势可能仅仅是强烈的选择偏差的结果，反映在2型类星体探测的缺乏上。
2009-09-22 astro-ph.CO astro-ph.HE
VLA detects CO(1-0) emission in the z=3.65 quasar SDSS J160705+533558
我们利用Karl G. Jansky甚大阵列（VLA）我们检测到CO排放与类星体和$\sim16.8\,\rm kpc$投影距离，由$\sim800\,\rm km\,s^{-1}$速度分开。该系统的总分子气体质量为$\sim5\times10^{10}\,\rm M_{\odot}$。通过比较我们的CO检测与以前的亚毫米（submm）观测的源，不同的发射组件之间的偏移被揭示：submm发射的峰值是从类星体和CO同伴在我们的VLA数据检测到的偏移。为了解释我们的发现，我们提出了一个类似于银河系的场景：SDSS J160705+533558可能是一个合并系统，其中类星体和CO伴星是合并星系，它们的相互作用导致星系之间形成了一个尘埃，恒星形成的重叠区域，在亚毫米波长处占主导地位。
2022-02-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Multiwavelength Study of ELAN Environments (AMUSE$^2$): Detection of a dusty star-forming galaxy within the enormous Lyman $α$ nebula at $z=2.3$ sheds light on its origin
我们在$z=2.28$对射电宁静类星体UM 287及其周围进行ALMA观测。UM 287与一个伴星一起被认为在为周围巨大的Ly $α$星云（ELAN）提供动力方面发挥了重要作用，该星云被称为Slug ELAN，其端到端大小为450物理kpc。除了类星体，我们还探测到一个新的尘埃恒星形成星系（DSFG），被称为鼻涕虫DSFG，在2毫米连续谱中具有与CO（4-3）一致的单一发射线。段塞-DSFG位于距离UM 287东南100 kpc的投影距离处，相对于UM 287，系统速度差为$-360\pm30$ km s $^{-1}$，这表明它可能是段塞ELAN的动力来源。仔细模拟的SED和动力学分析发现，Slug-DSFG和UM 287出现低的气体分数和气尘比，这表明由于主机质量晕的环境效应。此外，我们的凯克长缝光谱揭示了来自Slug-DSFG的显著的Ly $α$发射，以及Ly $α$尾部，该尾部开始于Slug-DSFG的位置和速度，并向南延伸，预计长度约为100 kpc。支持各种分析估计，我们建议，Ly PDMATHAMN尾巴是一个结果的蛞蝓DSFG经历冲压压力剥离。被剥离的气体质量估计约为10 $^9$ M $_\odot$，这有助于形成致密的暖/冷气体储层，据信这有助于为Ly $α$的异常亮度提供动力。
2021-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-redshift Galaxy Formation with Self-consistently Modeled Stars and Massive Black Holes: Stellar Feedback and Quasar Growth
随着现代宇宙学模拟的计算分辨率越来越接近于解决星系中单个恒星形成的团块，对星系尺度模拟的“分辨率适当”物理学的需求从未如此之大。为此，我们引入了一个自洽的数值框架，其中包括明确的治疗反馈恒星形成的分子云（SFMCs）和大质量黑洞（MBHs）。除了来自SFMC粒子的热超新星反馈外，SFMC和MBH的光致电离辐射通过全三维射线追踪进行跟踪。还考虑了来自MBH的机械反馈通道。使用我们的框架，我们执行一个国家的最先进的宇宙学模拟的类星体的宿主星系在z~7.5为~25百万年与所有相关的星系成分，如暗物质，气体，SFMCs，和嵌入MBH种子的~> 1 e6 MS。我们发现，SFMCs和吸积MBH的反馈抑制失控的恒星形成本地在银河系核心区域。新纳入的SFMCs的辐射反馈，结合MBH的反馈，通过保留最终吸积到MBH上的气体，帮助MBH更快地生长。我们的实验表明，以前未讨论过的气体，SFMCs和MBH之间的相互作用类型可能拥有关于类星体及其宿主星系在高红移宇宙中的生长和反馈的重要线索。
2019-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Towards a comprehensive picture of powerful quasars, their host galaxies and quasar winds at z ~ 0.5
明亮的2型类星体，其中心黑洞发出的光芒被尘埃遮蔽，是研究其宿主星系和类星体对星系演化影响的理想目标。利用哈勃空间望远镜对斯隆数字巡天（Sloan Digital Sky Survey）中选取的20个0.2 < z < 0.6的发光类星体宿主星系进行了静止框架黄波段（~5000 Angstrom）观测。对于第一次，我们结合宿主星系的观测与几何测量的类星体照明使用蓝波段HST观测和[OIII]积分场单位观测探测类星体风。哈勃望远镜的图像显示，大约一半的星系中有明亮的合并信号，这一比例明显高于不活跃的椭圆星系。我们发现，宿主星系主要是膨胀主导的，质量接近M*，但属于30%的椭圆星系，在z ~ 0.5高度恒星形成。电离气体的特征与暗淡的恒星盘（如果存在的话）无关，这证实了电离气体并没有集中在一个盘中。散射锥和[OIII]电离气体速度场与正向散射锥对齐，正向散射锥与速度场的蓝移侧共空间，这表明高速气体确实被类星体光电离。基于宿主星系的高恒星形成率和明亮的合并签名，我们认为这种低红移的发光类星体活动爆发是由最近的小合并引发的。结合这些新的观察，我们提出了新的类星体统一测试，这是在类星体的取向为基础的统一模型的预期一致。
2016-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intensity mapping with SDSS/BOSS Lyman-alpha emission, quasars and their Lyman-alpha forest
我们利用互相关技术研究了红移z=2-3.5处宇宙中莱曼α发射强度的大尺度结构。我们的Lya发射样本是从数据发布12中减去最佳拟合模型星系的BOSS发光红星系的光谱。我们将这些光谱中的剩余通量与BOSS类星体交叉相关，并在1-15 Mpc/h的尺度上检测到正信号。我们确定并删除以前没有占污染源，由于类星体集群交叉光纤光的影响。校正后，我们的类星体-Lya发射互相关比Croft等人在DR 10中看到的低50%，但仍然很重要。由于只有3%的空间在类星体15 Mpc/h的范围内，因此该结果不能完全探索Lya发射的全球大尺度结构。为了做到这一点，我们与Lya森林交叉关联。在这种情况下，我们找不到信号。根据Lya发射-Lya森林互相关，全球Lya平均表面亮度的95%上限为μ <1.2 × 10 ^-22 erg/s/cm^2/A/arcsec ^[2]。这一零结果排除了观测到的类星体-Lya发射互相关主要是由于恒星形成星系的大尺度结构造成的情况。综合考虑，我们的结果表明，Lya发射星系对恒星形成有贡献，但类星体在15 Mpc/h以内占优势。一个简单的模型，从类星体的Lya发射流体动力学模拟的基础上再现所观察到的森林Lya发射和类星体Lya发射信号。后者也与从较小尺度r < 1 Mpc的荧光发射观测的外推一致。
2018-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
The environments of high redshift radio galaxies and quasars: probes of protoclusters
我们使用GALFORM半解析模型来研究射电星系和类星体在高红移下的高密度区域。我们探讨重子物理学对这些环境中星系性质的影响。恒星形成的发射线星系（Lyα和Hα发射体）被用来探测高红移的环境。射电星系被预测由比类星体更大质量的晕所承载，这是由星系超密度和交叉关联函数的振幅所决定的。我们发现Lyα辐射转移和活动星系核反馈间接影响小尺度上的成团，并影响致密环境中星系的恒星质量、恒星形成率和气体金属丰度。我们还研究了与射电星系和类星体有关的原星系团与它们现在的星系团后代之间的关系。与射电星系和类星体相关的大质量星系团的祖先使我们能够以简单的方式确定原星系团的平均大小。原星团内的超密度被发现与晕后裔群众。我们提出了可应用于观测数据的标度关系。通过计算投影效应，由于现代光谱仪和窄带滤波器的波长分辨率，我们表明，前者有足够的光谱分辨率来映射原星系团的结构，而后者可以用来测量集群周围的射电星系和类星体在更大的尺度，以确定质量的暗物质晕托管它们。
2015-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
High-z Quasars in the R_h=ct Universe
如果不借助异常高的吸积率或奇异的大质量种子的产生，人们就无法理解10^9太阳质量的黑洞的早期出现，而这两种情况在本机宇宙中都看不到。最近的观测使这个问题更加复杂，因为它表明大多数（如果不是全部的话）高z类星体似乎都在爱丁顿极限处吸积。在LCDM的背景下，唯一可行的替代方案似乎是通过合并聚集超大质量黑洞，只要种子在红移>40时开始形成，但在z~20-30时停止产生。在本文中，我们表明，虽然高z类星体可能很难解释的标准模型的框架内，他们反而可以更合理地解释在R_h=ct宇宙的背景下。在这种宇宙学中，再电离开始后（z<15）产生的5-20个太阳质量的种子可以很容易地在z> 6时增长到M>10^9太阳质量，仅仅是通过以标准爱丁顿速率吸积。
2012-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Discovery of a Unique Close Quasar-DSFG Pair Linked by a [C II] Bridge at $z=5.63$
本研究在$z=5.63$处发现独特的类星体-尘埃恒星形成星系对，二者由[C II]桥连接且正发生相互作用，伴星系[C II]光度是类星体的五倍，表明星系相互作用可同时触发星暴与类星体活动，推动早期宇宙快速演化。
2025-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid: A UV-faint quasar in a highly luminous star-forming host galaxy at $z \approx 7.7$
Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学与天体物理观测台）；Leiden Observatory, Leiden University（莱顿大学莱顿天文台）；Hamburger Sternwarte, University of Hamburg（汉堡大学汉堡天文台）；INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；INAF-IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天文科学与技术研究所）；Institut für Theoretische Physik, University of Heidelberg（海德堡大学理论物理研究所）；Steward Observatory, University of Arizona（亚利桑那大学斯图尔德天文台）
研究大爆炸后最初十亿年超大质量黑洞与其宿主星系的共同演化。通过对约7.7红移类星体观测，报告了类星体宿主中[CII] 158μm和冷尘埃发射的最远距离探测，揭示其宿主星系特征及演化阶段。
2026-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for MgII absorbers in and around galaxy clusters
为了研究环星系介质（CGM）的环境效应，我们利用SDSS中的redMapPer星系团、背景类星体和团星系的样品。利用~ 82000个类星体光谱，我们在星系团内部和周围探测到197个MgII吸收体。每个类星体的探测率是2.7 $\pm$ 0.7倍，高于集群内的集群外，这表明镁II吸收剂是相对丰富的集群。然而，当考虑到星系的数量密度时，星系与星系的比率在星系团内部相当低。如果我们假设MgII吸收体主要来自大质量恒星形成星系的CGM，则典型的团星系晕的大小比场星系小30 $\pm$ 10%，这一发现支持星系晕可以通过与主星系团的相互作用而被截断。
2021-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
