The Structure & Dynamics of Massive Early-type Galaxies: On Homology, Isothermality and Isotropy inside one Effective Radius
基于58个SLACS强透镜早型星系的直接总质量和恒星速度色散测量，我们发现，在一个有效半径内，M_eff >= 3 × 10^10 M_sun的大质量椭圆星系可以很好地近似为一个幂律椭球，其平均对数密度斜率<gamma '_LD> = -dlog（rho_tot）/dlog（r）=2.085^{+0.025}_{-0.018}（平均随机误差），β_r=0，± 0.1（系统）和σ_γ ' <= 0.20^{+0.04}_{-0.02}固有散射（所有误差指示68% CL）。尽管星系间的密度-斜率存在内在差异，但我们发现γ '_LD与星系质量（M_eff）、重标半径（R_einst/R_eff）或红移无关。基于比例关系，平均对数密度斜率可以以完全独立于动力学的替代方式导出，得到<γ '_SR>=1.959 +-0.077。两个值之间的协议达到<beta_r>=0.45 +- 0.25，符合轻度径向各向异性。这种一致性支持了我们结果的稳健性，尽管质光比随星系总质量的增加而增加：M_eff ~ L_{V,eff} ^（1.363+-0.056）。我们的结论是，大质量早型星系的结构接近同源的接近等温的总密度分布（<= 10%的内禀散射），最多有一些温和的径向各向异性。我们的研究结果提供了新的观测限制星系形成和演化的情况下，覆盖四个陀螺回看时间。
2009-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The origin of most massive black holes at high-z: BLUETIDES and the next quasar frontier
早期宇宙中质量最大的黑洞的生长，与在$z> 6$探测到的高亮度类星体相一致，意味着物质的持续、临界吸积使它们生长并提供动力。给定一个黑洞种子场景，仍然不确定早期宇宙中的哪些条件允许最快的黑洞增长。大尺度流体动力学宇宙学模拟的结构形成，使我们能够探索有利于最早的超大质量黑洞的生长条件。我们使用宇宙学流体动力学模拟BlueTides来跟踪黑洞临界增长的最早阶段。BlueTides在一个体积为（400 Mpc/h）^3、粒子数为0.7万亿的空间中融合了各种重子物理学。在z=8时，质量最大的黑洞（少数）接近10^8 Msun的质量，质量最大的（M_BH = 4 x 10^8 Msun）是在一个极其紧凑的球状体主导的宿主星系中发现的。通过对宿主大尺度环境的考察，我们发现初始潮汐场比过密场更能为黑洞的早期生长提供条件。在低潮场的区域，气体以“冷”的方式吸积在黑洞上，并沿着薄而放射状的细丝直接落入中心，形成最致密的星系和最大质量的黑洞。相反，高潮汐场的区域会引起更大的相干角动量，并影响第一批大质量致密盘的形成。极早期的增长取决于早期的相互作用的高气体密度和潮汐场的形状模式的吸积。合并在第一代罕见的大规模黑洞的形成中起着次要的作用。
2016-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A core in a star-forming disc as evidence of inside-out growth in the early Universe
本研究在宇宙诞生前7亿年发现了形态成熟的星系JADES-GS+53.18343-27.79097，其具备致密核心、恒星形成盘与团块三组分，中心密度接近现代大质量椭圆星系，首次在再电离时期证实了星系由内向外生长的模式。
2024-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Assembly of the First Massive Black Holes
在宇宙形成的第一个十亿年中，$\approx$ 10^9 Msun的超大质量黑洞（SMBHs）的存在激发了许多关于黑洞在早期宇宙中迅速形成和快速增长的想法。在这里，我们回顾了大质量黑洞的种子最初可能是如何组装的，它们如何随后增长到$\approx$ 10^9 Msun的质量，以及多信使观测如何区分不同的SMBH组装场景。我们得出以下结论：（1）超罕见的$\approx$ 10^9 Msun SMBH仅代表冰山一角。早期的黑洞很可能填充了恒星质量的连续体（大约）。10 Msun）到超大质量（$\approx$ 10^9 Msun）区域，反映了一系列初始质量和增长历史。(2)恒星质量的黑洞可能是由第一代恒星在红移高达z=30时留下的，但它们的初始生长通常由于宿主星系的浅势阱而受到阻碍。(3)一些较大的贫金属星系的条件很快变得有利于通过气体吸积和密集星团的合并快速形成和增长大质量的“种子”洞。(4)黑洞的质量取决于周围的环境（例如附近辐射源的数量和性质以及当地的重子流速度），以及宿主星系的金属富集和组装历史。(5)区分组装机制将是困难的，但LISA（通过合并探测大规模BH生长）和深多波长电磁观测（通过气体吸积探测生长）的组合观测特别有前途。
2019-11-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mergers and Star Formation: The environment and Stellar Mass Growth of the Progenitors of Ultra-Massive Galaxies since z = 2
星系的生长是理解宇宙结构和演化的关键问题。星系通过恒星形成和合并的结合来增加它们的恒星质量，其相对重要性取决于红移。理论模型预测定量不同的贡献从两个渠道;测量这些数据是一个至关重要的约束。利用UltraVISTA目录和一个独特的样本的祖先的本地超大质量星系选择与丰度匹配的方法，我们量化的两个机制的作用，从z=2到0。我们还比较了我们的结果，两个独立的化身半解析模型。在所有的红移中，都可以在各种环境中找到祖星，从孤立的到在500 kpc的投影半径内有5-10个质量比至少为1：10的伴星。在模型中，在所有的红移下，祖先有系统地更多的同伴，这意味着合并的质量增长比观察到的要大。一般来说，在观测和模型中，在不确定性范围内，推断的和预期的质量增长大致一致。总的来说，我们的分析证实了模型的预测，显示了大质量星系的生长历史是如何由z~2处的原位恒星形成，1<z<2处的恒星形成和合并以及z<1处的合并所主导的。尽管如此，详细的比较仍然指出预期的质量增长和我们的结果之间的紧张关系，这可能是由于不正确的祖先后代选择，恒星形成率和质量估计的不确定性，或合并率的假设。
2015-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Slow Galaxy Growth within Rapidly Growing Dark Matter Halos
在冷暗物质宇宙学中，质量最大的暗物质晕在红移z=1和z=0之间经历快速增长，对应于过去70亿年的宇宙时间。因此有一种期望，即最大质量星系的恒星质量也将通过在这个红移范围内的合并而迅速增长。虽然有一些大质量星系在低红移下合并的例子，但最近的观测表明，大质量星系的恒星质量自z=1以来只增长了30%。一些文献声称，大质量星系的缓慢增长与CDM范式相反，尽管情况不一定如此。为了确定为什么大质量星系没有快速增长，我们模拟了星系如何填充暗物质晕。为此，我们在NOAO深宽视场巡天的Bootes场中测量了红移z<1星系的空间密度和空间聚类。然后，我们使用晕占据分布（HOD）形式主义的观测建模。我们发现最大星系的恒星质量与暗物质晕质量的三分之一次方成正比。在质量最大的暗物质晕中，我们还发现恒星质量主要分布在“卫星”星系中。因此，大型星系的恒星质量预计会相对缓慢地增加，即使它们位于快速增长的暗物质晕中。
2009-09-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-Similar Buildup and Inside-Out Growth: Tracing the Evolution of Intermediate to High-Mass Star-Forming Galaxies Since $z=2$
该研究通过恒星质量增长历史追踪中高质量恒星形成星系自宇宙正午以来的结构演化，发现大质量星系呈由内向外生长模式，中等质量星系为自相似增长，且模拟与观测的角动量演化存在差异。
2024-10-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
The angular momentum of cosmological coronae and the inside-out growth of spiral galaxies
大量和弥漫的热气体晕（日冕）是宇宙学和星系演化之间的重要媒介，储存从宇宙网获得的质量和角动量，直到最终吸积到恒星形成盘上。介绍了一种基于角动量分布（AMD）重建星系冕旋转的方法。这使我们能够研究在什么条件下从潮汐扭矩获得的角动量可以转移到恒星形成盘，并解释观察到的星系尺度过程，如由内而外的增长和丰度梯度的建立。我们发现，一个简单的模型的等温日冕的温度略小于维里和宇宙学动机的AMD是在良好的协议与星系演化的要求，支持热模吸积作为一个可行的驱动程序在宇宙学背景下的螺旋星系的演化。我们预测适度次离心旋转接近光盘和缓慢旋转接近维里半径。由于观察到银河系有一个相对较热的日冕（T ~ 2 x 10^6 K），我们也探索了温度大于维里的模型。为了能够驱动由内而外的增长，这些模型必须受到反馈的显著影响，无论是机械（低角动量材料的喷射）还是热（中心区域的加热）。然而，在这些情况下，与星系演化约束的一致性变得微不足道，这表明我们的第一个更简单的模型可能适用于星系演化历史的更大部分。
2017-01-19 astro-ph.GA
The morphologies of massive galaxies from z~3 - Witnessing the 2 channels of bulge growth
在5个CANDELS场中，我们对z~0质量星系（$M*/M_\odot\sim10^{11}$）从z~3开始的形态演化进行了定量研究。使用丰度匹配技术选择祖细胞以解释质量生长。从z~3开始，形貌强烈演化。在z<1时，人口与哈勃序列的大质量端相匹配，其中30%的球状体，50%的星系具有同等主导的盘和凸起成分，20%的盘。在z~2-3处，存在大多数不规则系统（~60-70%），仍有30%的球状体。然后，我们独立地分析不同形态的SFR、气体分数和结构性质。我们的研究结果表明，两个不同的渠道增长的大质量星系的凸起。约30-40%在z~2.5处已经是凸起，具有低的平均SFR和气体分数（10-15%）、高的Sersic指数（n>3-4）和小的有效半径（$R_e$ ~1 kpc），表明通过富含气体的合并或挤压形成早期地层。在z~ 2.5和z~0之间，它们的大小迅速增加~4-5倍，变得完全被动，但它们的整体形态保持不变。构造演化是独立的气体馏分，这表明它是由异位事件驱动。剩下的60%经历了一个逐渐的形态转变，从clubleshoot盘到更规则的bulge+disks系统，基本上发生在z>1。结果表明，2/3的系统可能通过团簇的迁移而形成了一个显著的凸起（n~3），而其余1/3的系统则保持了一个较小的凸起（n~1.5-2）。扰动和松弛系统之间的过渡阶段和隆起的出现与恒星形成活动和气体分数的减少有关。…
2015-06-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identifying the Obscured Black-Hole Growth Phase of Distant Massive Galaxies
已经确定的是，大质量星系生长的一个主要阶段发生在高红移处，并且被气体和尘埃严重遮蔽。许多研究探索了大质量星系的恒星生长，但很少有人将这些限制与超大质量黑洞（SMBH;即，活动星系核活动）。在这个简短的贡献，我们强调我们的工作，旨在确定活动星系在z~2发光尘埃遮蔽星系。利用灵敏的X射线和红外亚毫米波观测，我们证明活动星系核活动在z~2尘埃遮蔽系统中是普遍存在的。通过各种技术，我们发现大部分活动星系核活动都被严重遮蔽，并根据X射线红外数据构建诊断方法，以识别宇宙中一些最严重遮蔽的活动星系核（即，活动星系核被康普顿厚度的物质遮蔽; N_H>1.5x10^24 cm^-2）。在这些技术的基础上，我们发现SMBH的生长在z~2处通常被严重遮蔽（N_H>10^23 cm^-2），并且发现SMBH和球状体的生长密切相关，即使在最快速演化的系统中也是如此。
2009-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for the inside-out growth of the stellar mass distribution in galaxy clusters since z~1
本文研究了从多历元邻近星系团巡天（MENeaCS）和加拿大星系团比较计划（CCCP）中选取的60个0.04<z<0.26的大质量星系团的卫星星系径向数密度和恒星质量密度分布。除了~ 10，000个光谱确认的成员星系外，我们还使用深乌格里波段成像来估计光度红移和恒星质量，然后使用COSMOS调查的数据统计减去前源和背景源。我们测量的星系数密度和恒星质量密度分布在crummically间隔箱超过2个数量级的径向距离的BCGs。对于投影距离在0.1<R/R200<2.0的范围内，我们发现恒星质量分布可以用浓度为c=2.03+/-0.20的NFW轮廓很好地描述。然而，在较小的半径，我们测量的卫星星系的恒星质量约$10^{11}$ Msun每个集群的显着过剩相比，这些NFW配置文件。我们得到很好的适合广义NFW配置文件与自由内斜率，和Einasto配置文件。为了研究星系团如何在宇宙时间内聚集其恒星质量分量，我们将这个局部样本与z~1处的GCLASS星系团样本进行比较，后者代表低z星系团的近似祖星样本。这使得直接比较成为可能，这表明本地星系团中卫星恒星质量分布的中心部分（R<0.4 Mpc）已经在z~1处就位，并且包含足够的多余物质以供BCG进一步生长。在向z=0方向演化的过程中，星系团似乎主要将它们的恒星质量聚集在外围，使它们以一种由内而外的方式生长。
2015-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cluster induced quenching of galaxies in the massive cluster XMMXCSJ2215.9-1738 at z~1.5 traced by enhanced metallicities inside half R200
我们用Halpha和[NII]的KMOS光谱探测了z~1.5的大质量星系团XMMXCSJ2215.9-1738，覆盖了一个维里半径的区域。利用已发表的108个星系的光谱红移，我们计算了星系在投影速度与位置相空间中的位置，将我们的星系团样本分成一个维里化的区域，该区域是较长时间前（大约在R200的一半以内）吸积的物体和一个落星系区域。我们测量了10个星系团星系的氧丰度与检测到的[NII]线在个别星系光谱和比较的MZR的星系内的一半R200与落星系和现场样品在类似的红移。我们发现，在各自的恒星质量，较高的本地SDSS金属丰度值的单个z~1.5恒星形成星系团内的一半R200的氧丰度是可比的。我们发现，[NII]/H α线内的一半R200的比率高0.2德克斯和星系团的内部部分的星系的合成金属丰度高约0.1德克斯，在一个给定的质量，比落星系和场星系在z~1.5的金属丰度。在R200内z~1.5的星系团星系的金属丰度增强表明，在这个大质量的星系团中的ICM的密度变得足够高的集群中心，使冲压压力超过了星系团星系的热气库的恢复压力。这可以消除引发猝灭的气体库;尽管星系继续形成恒星，尽管速率略低，使用盘中未剥离的可用冷气体。
2019-05-02 astro-ph.GA
Down-bending Breaks in Galactic Disks Are an Intrinsic Byproduct of Inside-out Growth
China West Normal University（西华师范大学）；Xiamen University（厦门大学）；Peking University（北京大学）
研究发现银河盘中的向下弯曲断裂是自内向外生长的固有现象，挑战了传统单指数模型，通过同步冷气体吸积和局部恒星形成率峰值形成U型年龄剖面。
2026-04-29 astro-ph.GA
Growing Massive Black Holes in a Local Group Environment: the Central Supermassive, Slowly Sinking, and Ejected Populations
我们探讨了小于10 ^7 Msun的黑洞的生长，这些黑洞位于本星系群环境中的旋涡星系和场矮星系的中心。我们使用合并树从宇宙学N体模拟称为通过Lactea II（VL-2）作为一个框架，以测试两个合并驱动的半解析配方黑洞的增长，包括动力学摩擦，潮汐剥离，和引力波反冲超过20,000合并树实现。首先，我们应用一个基本平面限制（FPL）模型的Sgr A* 的增长，这驱动中心黑洞的最大质量限制的黑洞基本平面后，每次合并。接下来，我们提出了一个新的模型，允许低水平的长期气体吸积（PGA）在合并。我们发现这两种模型都能产生Sgr A* 质量的黑洞。我们预测在局域场矮星系中存在大量的大质量黑洞--如果VL-2模拟能代表局域群的增长，我们预测在局域群场矮星系中存在多达35个大质量黑洞（< 10^6 Msun）。我们还预测，数百个小于10 ^5 Msun的黑洞未能合并，而是填充银河系晕，其中最大的质量大约在维里半径。此外，我们发现可能有数百个大质量黑洞由于引力波反冲而从它们的宿主中弹出到附近的星系际介质中。我们讨论了如何黑洞人口的本地群场矮星可能有助于限制的增长机制的Sgr A*。
2011-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
HST/WFC3 Confirmation of the Inside-Out Growth of Massive Galaxies at 0<z<2 and Identification of their Star Forming Progenitors at z~3
我们研究了大质量星系的结构演化，通过将祖先星系和后代星系联系在一个常数累积数密度nc = 1.4 × 10 ^{-4} Mpc^{-3}到z~3上。通过将Sersic曲线拟合到高分辨率CANDELS HST WFC 3 J_{125}和H_{160}成像（在UKIDSS-UDS中1<z<3）以及ACS I_{814}成像（在COSMOS中0.25<z<1）来测量结构参数。在一个给定的红移，我们选择的HST波段，最密切的采样一个共同的休息帧波长，以尽量减少星系中的颜色梯度的系统。当n c固定时，星系的恒星质量从z~3到z~0增长~3倍。星系的大小演化是复杂的：星系的大小从z~3到z~2大致保持不变，然后迅速增长到较低的红移。表面质量密度分布的演变表明，在r<2 kpc时，大部分质量在z~2时就位，并且大部分新的质量增长发生在更大的半径处。这种由内而外的质量增长是导致后代向低红移方向发展的更大尺寸和更高的Sersic指数的原因。在z<2时，有效半径随恒星质量的变化为r_e M^{2.0}，这与发现无耗散小合并是尺寸演化的关键驱动力的情景一致。z~3处的祖先星可能是r_e~ 2kpc的恒星形成盘，这是由于它们的Sersic指数低（n~1），中轴比b/a低（0.52），在U-V-V-J图上位于恒星形成区。到z~1.5时，许多这些恒星形成盘消失了，产生了紧凑的静止星系。朝向较低的红移，这些星…
2013-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence of Core Growth in the Dragon Infrared Dark Cloud: A Path for Massive Star Formation
本文对龙云红外暗云（G28.37+0.07或G28.34+0.06）中1.3mm连续谱芯样品进行了统计分析。根据它们与分子外流的联系，样品被分为原恒星和无恒星核心。统计测试表明，原恒星的核心比无恒星的核心更大，即使在温度和不透明度的偏差。我们认为，质量差异表明核心质量增长，因为他们的形成。质量增长意味着大质量恒星的形成可能不一定要从巨大的星前核心开始，这取决于核心质量增长率。它对核心质量函数与恒星初始质量函数关系的影响有待进一步探讨。
2021-03-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
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
Supermassive Black Hole Growth in Massive Galaxies at Cosmic Dawn
Princeton University（普林斯顿大学）
利用宇宙学流体动力学模拟，研究早期宇宙大质量星系中超大质量黑洞的超爱丁顿吸积、种子质量和反馈强度对黑洞-星系共演化的影响，发现恒星反馈通过产生湍流多相星际介质随机饿死黑洞，且无AGN反馈驱动的星系尺度恒星形成熄灭。
2026-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass and size growth of early-type galaxies by dry mergers in cluster environments
我们进行干合并模拟研究干合并在高密度环境中的早型星系的大小增长的作用。我们取代维里化的暗物质晕获得了一个大的宇宙学$N$体模拟与$N$体星系模型由两个组件，一个恒星隆起和暗物质晕，具有更高的质量分辨率比宇宙学模拟。然后，我们重新模拟了9个星系团形成区，其质量范围从1 e +14 Msun到5e+14 Msun。质量和大小的恒星凸起也被假定为满足高Z紧凑的大质量早型星系的恒星质量-大小关系。我们发现，干主要合并相当大的贡献的质量和大小的增长，中央大质量星系。在$z=2$和$z=0$之间，一次或两次干燥的主合并会使平均恒星质量增加一倍，平均大小增加四倍。这些生长与观察结果一致。此外，我们模拟的中心大质量星系的密度分布是从内向外增长的，这与最近的观测结果一致。质量-尺寸演化近似为R propto M_{*} ^{alpha}，α约为2.24。我们模拟的大多数星系都是通过干合并有效地生长的，它们的恒星质量-大小关系与在本地宇宙中观察到的相匹配。结果表明，团晕中的中心星系是高z（z ~ 2-3）致密大质量早型星系的潜在后代。这一结论与以往研究致密大质量早型星系形成和演化的数值研究结果一致。
2016-01-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Unbiased Differential Size Evolution and the Inside-Out Growth of Galaxies in the Deep CANDELS GOODS Fields at $1 \leq z \leq 7$
我们提出了一个样本的$\sim$ 49，000星系的尺寸分析，从坎德尔商品北和南领域使用红移无关的相对表面亮度度量，以确定一个公正的措施的差异尺寸演化的星系在$1 \leq z \leq 7$。本文介绍了一种利用912光年处的莱曼间断从遥远星系（$z > 3$）图像中去除前景物体的新方法，我们称之为“2-D莱曼间断成像”。使用的图像在$z < 3$的静止帧光学中，在$z > 3$的逐渐变蓝的波段中。因此，它们受到K-校正和宇宙学调光效应的影响，这些都是经过测试和校正的。我们分别考虑质量选择的样品（质量范围为10 $^9$ M $_{\odot}$ $\leq$ M $_*$ $\leq$ 10 $^{10.5}$ M $_{\odot}$）和数密度选择的样品（使用恒定的数密度$n = 1\times10^{-4}$ Mpc $^{-3}$）。而不是利用常用的，但可能有偏见，有效半径的大小测量，我们测量的红移无关的彼得罗相半径，定义的参数$η$，为每个星系的三个值的$η$，并使用此作为代理的大小。所测量的半径的演变可以通过形式为$R_{Petr} = α(1+z)^β$ kpc的幂律来描述，其中$β< 0$。我们发现外半径增加得更快，这表明随着星系的增长，质量通过由内向外的增长增加到其外部区域。这种增长对于所选择的数密度样本来说更强，与内半径相比，外半径的增长率接近3。我们使用一系列…
2019-11-06 astro-ph.GA
The evolution of radial gradients of MaNGA quiescent elliptical galaxies: inside-out quenching or outer mass growth?
本文利用MaNGA/SDSS-IV DR15大样本经典椭圆星系的空间分辨化石记录，重建$M/L$、颜色和比恒星形成率梯度演化，表明其主要由由内向外熄灭而非外部质量增长驱动。
2023-04-19 astro-ph.GA
Evidence for Inside-Out Galaxy Growth and Quenching of a z~2 Compact Galaxy from High-Resolution Molecular Gas Imaging
我们提出了高空间分辨率成像的CO（1-0）线的卡尔G。COSMOS 27289的Jansky甚大阵（VLA），一个大质量的致密恒星形成星系，z=2.234。这个星系被选为结构类似于z~2被动星系。我们之前的观测表明，相对于典型的恒星形成星系，在这些红移下，它是非常缺乏气体的，这与分子气体耗尽时快速过渡到静止相一致。新的数据表明，分子气体分数f_H2 = M_H2/M_star和分子气体耗尽时间t_dep = M_H2/SFR在星系中心1-2kpc较低，在较大半径~2-4kpc升高。这些观测结果与COSMOS 27289将在外围之前立即停止内部区域的恒星形成的情况一致，即由内而外的淬火，这是第一次通过在高红移宇宙中观察分子气体看到这种现象。我们发现良好的定性和定量的协议与流体动力学模拟的星系淬火，其中的分子气体的中央抑制出现由于快速的气体消耗和外流，疏散气体的中心区域。我们的结果为恒星形成的内向外猝灭作为z~2静止星系的一种可能形成机制提供了独立的证据。
2019-08-06 astro-ph.GA
Cosmological gas accretion history onto the stellar discs of Milky Way-like galaxies in the Auriga simulations -- (II) The inside-out growth of discs
本研究利用Auriga项目的宇宙学磁流体模拟，分析类银河系恒星盘的气体吸积与恒星形成的关联，证实多数星系盘由内向外增长，且吸积率演化与化学演化模型的常用方案整体相似但存在局部差异。
2024-04-10 astro-ph.GA
Growth of Massive Black Hole Seeds by Migration of Stellar and Primordial Black Holes: Gravitational Waves and Stochastic Background
我们研究了尘埃恒星形成星系中大质量黑洞（BH）种子的形成和生长，依赖并扩展了Boco等人2020提出的框架。具体来说，后者设想恒星致密残余物（中子星和恒星质量的黑洞）通过气体动力学摩擦向星系核区域迁移，随后合并生长一个大质量的中央BH种子。在本文中，我们增加了两个相关的成分：（i）我们包括原始BH，这可能构成一个小部分$f_{\rm pBH}$的暗物质，作为一个额外的组件参与种子的生长;（ii）我们预测的随机引力波背景起源于种子的生长过程中，无论是从恒星致密残留物和原始BH合并。我们发现，后者的事件有助于最中央种子的初始增长在一个时间尺度的$10^6-10^7\,\rm yr$，恒星致密的残余合并和气体吸积接管之前。此外，如果原始黑洞$f_{\rm pBH}$的分数足够大，它们在核星系区合并时发射的引力波可以被未来的干涉仪如爱因斯坦望远镜，DECIGO和LISA探测到。对于伴随的随机引力波背景，我们预测它在宽频带$10^{-6}\lesssim f [{\rm Hz}]\lesssim 10$上延伸，这与孤立致密双星合并产生的典型范围有很大不同。一方面，检测到这样的背景可能是一个吸烟枪，以测试拟议的种子生长机制;另一方面，它构成了一个相关的污染物从天体物理来源的特点和扣除，在具有挑战性的搜索宇宙起源的原始背景。
2021-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Binary black hole growth by gas accretion in stellar clusters
我们表明，恒星质量的黑洞的双星内形成一个年轻的原球状星团，可以快速增长的星团内的气体吸积的核心内，之前的气体可能从核心耗尽。根据LIGO最近观测到的引力波信号，一个质量约为8个太阳质量的黑洞可以增长到35个太阳质量。由于黑洞质量的增加，双星系统也会变硬。在致密的原球状星团中通过质量吸积的二元黑洞的生长表明了一个潜在的重要的形成和硬化通道。
2019-01-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Stripe 82 Massive Galaxy Project III: A Lack of Growth Among Massive Galaxies
高质量星系（Mstar > 3e 11 Msun）的平均恒星质量（Mstar）预计将从z~1开始增长约30%，主要是通过正在进行的合并，这也被用来解释观测到的星系大小的增加。然而，恒星质量相应增长的直接证据一直难以捉摸，部分原因是以前的红移测量所取样的体积太小，无法产生可靠的统计数据。在这项工作中，我们利用Stripe 82大质量星系表建立了一个质量有限的41，770个星系（Mstar > 1.6e11）的样本，具有光学到近红外测光和大部分（>55%）的光谱红移。我们的样本跨度为139平方度，明显大于大多数以前的工作。在考虑了一些潜在的系统误差，包括Mstar散射的影响后，我们测量了0.3 < z < 0.65的星系恒星质量函数，并在9%的不确定度下检测到大质量星系的典型Mstar没有增长。这个置信水平主要是由Mstar估计假设的恒星形成历史的不确定性，虽然我们无法表征低表面亮度郊区可能是我们研究的最重要的限制。即使在这些高质量的星系，我们发现差异演化的证据时，分裂的样品由最近的恒星形成（SF）活动。虽然低SF系统似乎成为完全被动的，我们发现一个主要的次主导人口的星系与残留，但低速率的恒星形成（~1 Msun/年）的数量密度不会演变。有趣的是，这些星系在更高的Mstar中变得更加突出，占所有Mstar ~ 1 e12 Msun星系的10%，并且可能在更大的质量中占据主导地位。
2017-11-28 astro-ph.GA
Hub-filament systems and the growth of massive stars: episodic accretion, clustered environments, and projection effects
Nazarbayev University（纳扎尔巴耶夫大学）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学宇宙科学研究所）；Dartmouth College（达特茅斯学院）；University of Helsinki（赫尔辛基大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学卡尔文天体物理研究所）
本研究通过三维磁流体动力学模拟结合合成观测，揭示80%未来大质量恒星属成团环境，其增长具间歇性，增强吸积与枢纽-纤维系统相关，强调解读相关观测需考虑投影效应。
2026-08-04 astro-ph.GA
MOSEL Survey: Tracking the Growth of Massive Galaxies at 2<z<4 using Kinematics and the IllustrisTNG Simulation
我们使用多目标光谱发射线（MOSEL）调查的K波段光谱数据来分析z>3的星系的运动学性质。我们的样本由34个星系组成，在3.0<zspec<3.8之间，9.0<log（M_star）<11.0。我们发现在z > 3处log（M_star）> 10.2的星系比在z ~ 2处具有类似恒星质量的星系具有低56 +/-21 km/s的积分速度色散。z > 3的大质量星系的恒星形成历史（SFH）要么是平坦的，要么是下降的，而z~2.0的类似恒星质量星系在过去的500 Myrs中表现出轻微的峰值。通过与IllustrisTNG宇宙学模拟的比较，我们发现：（1）模拟中大质量星系的动力学质量（log（M_star）> 10.0）在z=2.0-3.0之间的固定恒星质量下增加~0.1 dex，以及（ii）对于z < 3.5的大质量星系，动力学质量增长伴随着离地恒星质量分数（从其他星系吸积的恒星）的快速上升。我们推测，离地恒星质量对大质量星系的总恒星质量增长的贡献不断增加，这使得z~2.0的大质量星系与z > 3的类似恒星质量的星系相比，具有更高的积分速度色散和不断上升的SFH。
2020-03-03 astro-ph.GA
Torque-Limited Growth of Massive Black Holes in Galaxies Across Cosmic Time
我们结合宇宙学流体动力学模拟与分析模型来评估星系尺度引力矩对恒星形成星系中心大质量黑洞演化的作用。我们确认和扩展我们以前的结果表明，扭矩限制的增长产量黑洞和主机星系平均沿Mbh-Mbulge关系从早期到z = 0和收敛到标度关系发生独立的初始条件，不需要通过合并或额外的自我调节过程的质量平均。平滑的吸积主导了长期的演化，质量比>1：5的黑洞合并通常只占总增长的一小部分。来自吸积盘的风需要喷射大量的质量来抑制黑洞的生长，但是没有必要将这种风耦合到银河系尺度的气体中来在非线性反馈回路中调节黑洞。扭矩限制的增长产生一个接近线性的关系，恒星形成率和黑洞吸积率平均星系演化的时间尺度。然而，由于黑洞吸积在所有分辨时间尺度上的强变化性，SFR-AGN连接具有显著的分散性。爱丁顿比可以用一个宽对数正态分布来描述，其中值大致为（1 + z）^[1.9]，这表明黑洞生长的主序列与特定SFR的宇宙演化相似。我们的研究结果提供了一个有吸引力的情况下，与现有的观测宇宙学气体在银河系中的引力不稳定性的角动量下降和运输调节长期的共同演化的黑洞和恒星形成的星系一致。
2015-02-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Bimodal regime in young massive clusters leading to subsequent stellar generations
年轻的大质量星团中的大质量恒星以恒星风和超新星喷出物的形式向周围环境注入巨大的质量和能量。相互的激波-激波碰撞导致热气体的形成，充满了星系团的体积。这种气体的压力然后驱动一个强大的集群风。然而，已经表明，如果星团质量足够大，密度足够大，它可以在所谓的双峰状态下演化，在这种状态下，星团内的热气体变得热不稳定，并形成致密的团块，这些团块被引力困在星团内。我们将回顾双峰制度的工作，并讨论后续恒星世代形成的影响。质量在星团内部积累，一旦达到足够高的柱密度，星团内部就会自我屏蔽，免受恒星电离辐射的影响，星团就会坍缩并形成新的恒星。第二代恒星将被第一代恒星演化的产物所富集，并将集中在星团中心附近。
2016-01-15 astro-ph.GA
Color gradients reflect an inside-out growth in early-type galaxies of the cluster MACS J1206.2-0847
我们使用颜色梯度来探索在z = 0.44的大质量星系团MACS J1206.2-0847的核心的早期型星系的演化。我们使用CLASH和CLASH-VLT调查的数据，使用MegaMorph项目的Galapagos-2进行多波长优化模型拟合，以测量其光度参数。我们推导了79个早型星系团星系在半径为0.1 - 2 $r_e$范围内的$g_{475} - I_{814}$、$r_{625} - Y_{105}$、$I_{814} - H_{160}$和$Y_{105} - H_{160}$的颜色梯度。从合成光谱模型，使用简单的恒星形成配方，我们推断年龄和金属量的恒星人口在每个星系内的不同位置，并表征其对径向颜色趋势的影响。我们测量的星系尺寸是$\sim$ 25%的红色$H_{160}$过滤器比蓝色$r_{625}$过滤器，但保持恒定（3 $σ$内）的Sérsic指数$n$与波长。我们发现负的颜色梯度在所有的颜色之间的斜率范围为-0.07和-0.17等德克斯$^{-1}$，并没有明显的依赖于总星等，恒星质量，或集群核心内的位置。我们解释所观察到的径向趋势的颜色梯度的年龄和金属丰度的相应恒星种群的结果。红色星系的核心通常比星系外围的年龄大$\sim$ 3 Gyr，金属含量也更丰富，而星系外围的金属含量与太阳相同。
2018-07-02 astro-ph.GA
Growth of A Massive Black Hole Via Tidal Disruption Accretion
被大质量黑洞（MBH）潮汐破坏的恒星可能对大质量黑洞的增长有重要贡献，特别是在致密的核星团（NSC）中。然而，这种恒星到MBH的潮汐破裂吸积（TDA）在很大程度上被忽视了气体吸积（GA）通道相比，在大多数数值实验，直到现在。在这项工作中，我们实现了一个黑洞生长通道，通过TDA的高分辨率自适应网格细化代码恩佐调查其影响MBH种子的早期演变。我们发现，在一些测试的模拟中，MBH种子在200百万年内从$10^3\,\mathrm{M}_\odot$快速生长到$\gtrsim 10^6\,\mathrm{M}_\odot$。与仅通过GA生长的MBH种子相比，TDA可以将MBH的生长速率提高高达一个数量级以上。然而，正如预测的那样，TDA主要帮助MBH的早期生长（从$10^{3-4}\,\mathrm{M}_\odot$到$\lesssim10^{5}\,\mathrm{M}_\odot$），而后期进化通常由GA主导。我们还观察到，当TDA最活跃时，MBH附近的恒星形成受到抑制，有时在MBH附近产生一个可见的气体空腔（大小为$\sim$几个pc）。这是因为MBH可以在GA和TDA的情况下快速增长，并且大量MBH可以比通过气体流入补充更快地消耗其邻近的气体。我们的研究表明，需要考虑不同渠道的黑洞吸积，可能提供线索的存在超大质量黑洞在高红移。
2022-11-29 astro-ph.GA
The Connection Between the Growth of Massive Black Holes and Their Dynamical Histories
University College Cork（科克大学）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Yale University（耶鲁大学）
本研究通过Romulus25和RomulusC宇宙学模拟，探究超大质量黑洞增长不足群体的动力学历史，发现其增长由原位主导，非中心演化会抑制吸积并形成增长不足的黑洞。
2026-10-14 astro-ph.GA
Late growth of early-type galaxies in low-z massive clusters
我们用$z< 0.1$的$M_{200}\geq 10^{14}~ M_\odot$研究了位于48个低z规则星系团中的936个早型星系。我们研究ETGs的浓度指数，半径和颜色梯度的变化作为其恒星质量和轨迹的函数在投影相空间（PPS）的集群。我们的目的是了解环境的影响，根据时间的增长ETGs的落入到他们的主机集群。我们的分析表明，浓度指数$C$和$M_{\ast} \approx 2\times 10^{11} ~M_\odot \equiv \tilde{M}_{\ast}$周围的颜色梯度的行为发生了显着变化。质量小于$ \tilde{M}_{\ast}$的物体在PPS的所有区域中呈现$C$与$M_{\ast}$的轻微增长，具有负的且近似恒定的颜色梯度。质量大于$ \tilde{M}_{\ast}$的物体呈现出$C$与$M_{\ast}$的略微减小，颜色梯度变得不那么负并且接近零。我们还发现，对象更大规模的比$ \tilde{M}_{\ast}$，在所有的PPS地区，有较小的$R_{90}$为一个给定的$R_{50}$，这表明在这些对象的较小的外部增长，甚至收缩可能是由于潮汐剥离。最后，我们估计不同的暗物质分数的星系在不同地区的PPS，与古老的卫星具有最大的分数，$f_{DM}\approx$ 65%。这些结果有利于集群ETG经历环境影响的情况下，他们保持的时间越长，更深入到他们所…
2023-02-08 astro-ph.GA
Minor vs Major Mergers: The Stellar Mass Growth of Massive Galaxies from z=3 using Number Density Selection Techniques
在红移范围$0.3<z<3.0$内，用$n\le1\times10^{-4}\,\rm{Mpc^{-3}}$（对应于z=0.3时的$M_*=10^{11.24}\rm{M_{\odot}}$）研究了具有多种数密度选择的局域大质量星系祖先的恒星质量增长.我们选择的祖先大规模星系使用一个恒定的数量密度选择，其中之一是调整到占主要合并。我们发现，在这个红移范围内，大质量星系的祖先在总恒星质量上增长了四倍。平均而言，通过恒星形成、大合并和小合并过程增加的恒星质量分别占$z=0.3$星系恒星总质量的$24\pm8\%$、$17\pm15\%$和$34\pm14\%$。因此，在$z=0.3$的大质量星系中，恒星总质量的$51\pm20\%$是在z=3的祖先星系外部产生的。我们探讨了这些结果的含义上的冷气吸积率和大质量星系的祖先在相同的红移范围内的大小演化。我们发现在$1.5<z<3.0$的红移范围内，气体的平均吸积率为$\sim66\pm32\,\rm{M_{\odot}yr^{-1}}$。我们发现，以这种方式选择的星系样本的大小演化平均低于其他调查的结果。
2014-09-04 astro-ph.GA
Early growth of massive black holes in dynamical dark energy models with negative cosmological constant
Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Centre for Theoretical Physics, Jamia Millia Islamia（贾米阿米利娅大学理论物理中心）；School of Physics & Astronomy, University of Southampton（南安普顿大学物理与天文学院）
研究动态暗能量模型中负宇宙学常数对早期巨量黑洞生长及AGN数量的影响。
2026-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Self-Interacting Dark Matter and the Delay of Super-Massive Black Hole Growth
利用宇宙学流体动力学模拟方法，结合超大质量黑洞（SMBH）形成和生长的物理模型，比较了冷暗物质（CDM）和自相互作用暗物质（SIDM）模型中银河系质量（$M_{\mathrm{vir}} \approx 7 \times 10^{11}$ $M_{\odot}$ at $z = 0$）星系的组装.我们的SIDM模型采用1 cm $^2$ /g的恒定横截面。我们发现，SMBH的形成被抑制在早期宇宙由于SIDM核心。SMBH-SMBH合并在SIDM中也被抑制，这是由于形成的SMBH数量较少。与CDM相比，SIDM中缺乏初始合并驱动的SMBH增长反过来将SMBH增长延迟了数十亿年。此外，我们发现，这种延迟增长抑制SMBH吸积在最大的祖先的主要SIDM星系在其演变的前5个陀螺仪。尽管如此，通过$z = 0.8$，CDM和SIDM SMBH的质量仅相差约0.2 dex，因此两者都与$M_{BH}-M_{*}$关系相容。我们表明，减少吸积导致SIDM SMBHs积极调节恒星形成在其宿主星系比他们的CDM同行，导致在一个因素的3个或更多的恒星被生产的SIDM星系的生命周期相比，CDM星系。我们的研究结果突出了一种新的方式，SIDM可以影响SMBHs的增长和合并历史，并最终导致非常不同的星系演化相比，经典的CDM模型。
2020-04-17 astro-ph.GA
AGN radiative feedback in the early growth of massive black holes
越来越多的观测证据证实了大质量黑洞（$M_{BH} \sim 10^9 M_{\odot}$）的存在，在早期宇宙中以接近爱丁顿极限的速率吸积，具有非常高的红移（$z \gtrsim 6-7$）。最近的观测表明，第一类类星体的宿主星系是化学演化的系统，含有大量的尘埃。这种高亮度和大量尘埃含量的组合应该形成辐射尘埃反馈的有利物理条件。我们探讨了由尘埃辐射压力驱动的活动星系核（AGN）反馈对大质量黑洞早期生长的影响。假设Eddington限制指数黑洞增长，我们发现，动力学和能量的辐射压力驱动的外流也遵循指数趋势在后期。我们得到适度的流出能量（动量通量$\dot{p} \lesssim L/c$和动能功率$\dot{E}_{k} \lesssim 10^{-3} L$），与现有的观测类星体驱动的流出在非常高的红移，但显着低于通常观察到的本地类星体和预测的风能驱动的模型。活动星系核的辐射尘埃反馈因此可能在早期宇宙中第一类类星体的星系外流中发挥重要作用。
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of spatially resolved star formation main sequence and surface density profiles in massive disc galaxies at $0\lesssim z \lesssim 1$: inside-out stellar mass buildup and quenching
研究了大质量（$\log(M_{*}/M_{\odot})>10.5$）盘状星系中恒星形成率（SFR）面密度与恒星质量（$M_{*}$）面密度在$\sim 1$ kpc尺度上的关系，即空间分辨的恒星形成主序（SFMS），研究了$0.01<z<0.02$和$0.8<z<1.8$的这种关系的演化.本文讨论了$z\sim 0$星系的空间分辨SFMS。对于$z\sim 1$样本，我们使用来自CANDELS和3D-HST的8波段成像数据集，并执行像素到像素的SED拟合，以获得空间分辨的SFR和$M_{*}$。我们发现一个线性的空间分辨SFMS的$z\sim 1$星系，躺在全球SFMS，而“扁平化”在高$Σ_{*}$端被发现在该关系的星系，躺在全球SFMS。与$z\sim 0$星系空间分辨SFMS的比较表明，低$Σ_{*}$星系的比SFR（sSFR）与高$Σ_{*}$星系的比SFR差异较小。这一趋势与sSFR $(r)$径向分布的演变一致，其显示出中心区域比外围区域更快的下降，与由内而外的淬灭方案一致。然后，我们推导出的$Σ_{*}(r)$，$Σ_{\rm SFR}(r)$和sSFR $(r)$径向配置文件的演变的经验模型。基于经验模型，我们估计的径向轮廓的淬火时间尺度和重现所观察到的空间分辨SFMS在$z\sim 1$和$z\sim 0$。
2018-08-20 astro-ph.GA
The growth of typical star-forming galaxies and their super massive black holes across cosmic time since z~2
要了解星系形成和演化，就需要研究星系成长与其黑洞成长之间的相互作用。在这里，我们探讨了一个样本的Ha-selected恒星形成的星系从HiZELS调查和使用的财富，在宇宙领域的多波长数据（X射线，远红外和无线电），研究典型的星系和他们的中央超大质量黑洞之间的相对增长率，从z=2.23到z=0。z~1-2处的典型恒星形成星系的黑洞吸积率（BHARs）为0.001-0.01兆太阳/年，恒星形成率（SFR）为~10-40兆太阳/年，因此其恒星质量的增长速度比其黑洞质量快得多（快~3.3个数量级）。然而，约3%的样本（直接在X射线中检测到的源）显示出黑洞质量的显著更快增长（比典型源快1.5个数量级）。BHAR从z=2.23下降到z=0，下降类似于恒星形成率密度或典型的SFR。我们发现，平均黑洞星系的增长（BHAR/SFR）是近似恒定的恒星形成星系在过去的11个Gyrs。相对恒定的BHAR/SFR表明，这两个量在宇宙时间中等价地演化，并且两者之间几乎没有延迟。
2016-09-12 astro-ph.GA
Inside-out versus Upside-down: The Origin and Evolution of Metallicity Radial Gradients in FIRE Simulations of Milky Way-mass Galaxies and the Essential Role of Gas Mixing
本研究利用 FIRE-2 模拟解释银河系质量星系金属丰度径向梯度随时间变陡的原因，指出气体金属径向混合减弱及盘的由上而外增长比由内而外增长更关键。
2024-10-28 astro-ph.GA
Super-Eddington Growth Ceiling: Analytic Constraints on the Rapid Growth of Light-Seed Black Holes in Massive Clumps
Astronomical Institute, Graduate School of Science, Tohoku University（东北大学理学研究科天文学研究所）
该研究通过解析分析和模拟，探讨了轻种子黑洞在大质量团块中通过超埃德蒙顿期快速增长的可行性，发现其增长受限于密度和温度条件，并指出超大质量种子的形成可能需要其他途径。
2025-06-24 astro-ph.GA
The small observed scale of AGN--driven outflows, and inside--out disc quenching
对具有可探测到的活动星系核中心的大规模外流的观测，通常发现它们的半径在$\lesssim 10$ kpc以内。我们表明，这种明显的尺寸限制是一个自然的结果活动星系核驱动，如果这个过程中注入的总能量只有气体结合能的顺序流出，活动星系核随时间变化（“闪烁”），在最近的工作中建议。活动星系核活动结束后，外流继续扩大到更大的半径，由残余的活动星系核激波的热膨胀提供动力。我们认为，平均而言，流出应检测到更大质量的星系核。在大量气体丰富的星系中，这些半径可能是几十千秒差距。我们还考虑了这种外流的压力对星系盘的影响。在中等气体丰富的光盘，与气体重子分数$< 0.2$，外流可能会导致恒星形成显着足以区分从静止的一个明显不同的归一化的肯尼科特-施密特定律。恒星形成的增强可能在星系盘的外围更强，因此即使在驱动活动星系核关闭之后，也可能通过它们对星系盘的影响来检测到滑行外流。我们比较我们的结果，最近的推断内-外淬火恒星形成的星系盘。
2016-07-25 astro-ph.GA
Bimodal morphologies of massive galaxies at the core of a protocluster at z=3.09 and the strong size growth of a brightest cluster galaxy
利用斯巴鲁望远镜的自适应光学AO 188和红外照相摄谱仪（IRCS），在SSA 22视场的$z=3.09$对原星系团核心的一个极密星系群进行了近红外高分辨率成像。它们形态上的多样性表明了它们正在进行的戏剧性的进化。两个静止星系（QG）中的一个，质量最大的一个，是一个紧凑的椭圆形，有效半径为$r_{e} = 1.37\pm0.75$ kpc。它支持了现今巨椭圆星系的两阶段形成理论，即一个大质量的致密椭圆星系立即形成，并通过一系列的合并在大小和恒星质量上演化。由于这个天体是现今最大质量星系团之一的最亮星系团（BCG）的可能祖先，它需要强大的尺寸（$\ga10$）和恒星质量（$\sim$乘以$z=0$的四倍）增长。另一个QG拥有一个活动星系核，并用一个核成分和Sérsic模型组成的模型拟合。与连续发射相比，它显示了空间延伸的[O{ \footnotesize III}] $λ$ 5007发射线，这是流出的合理证据。该星系群中的大质量恒星形成星系（SFG）比具有类似红移的场SFG大两到三倍。虽然我们获得的$K$波段图像比前一个更深，但我们没有发现候选的新成员。这意味着具有恒星质量$M_{\star}\la4\times10^{10}~M_{\odot}$的低质量星系的物理缺陷和/或由于它们的扩散形态而导致的它们的检测完整性差。
2017-04-20 astro-ph.GA
Think inside the box: cosmic variance and large-scale conformity of high-redshift massive galaxies in the FLAMINGO simulations
本研究利用最高分辨率FLAMINGO流体动力学模拟，量化高红移大质量星系的宇宙方差与大尺度趋同性，发现解释JWST视场早期大质量星系时需同时建模这两类效应。
2025-11-12 astro-ph.GA
Dissecting the Main Sequence: AGN Activity and Bulge Growth in the Local Universe
来自斯隆数字巡天的本地星系被用来提供额外的支持，在进化途径中，活动星系核活动与恒星形成淬火。复合星系、Seyfert 2星系和LINER星系的$\sim$占大质量星系（$M_\star > 10^{10.5} M_\odot$）中所有恒星形成的60%。包含这些星系的结果在一个“周转”的$SFR - M_\star$关系的大质量星系。我们的分析表明，在最大质量的星系（$M_\star > 10^{10.5}$ $M_\odot$）中已经发生了隆起增长，并且随着星系的淬冷和变红，隆起继续增长，$(g-r)$ = 0.5 $\rightarrow$ 0.75。在“主序星”（MS）上方0.5 dex处的低质量星暴星系（$M_\star < 10^{10.5} M_\odot$）中也发生了显著的隆起增长，我们发现与MS上的低质量星系相比，$B/T$从0.1 $\rightarrow$ 0.3增加，颜色更蓝，$(g-r) < 0.25$。
2018-10-23 astro-ph.GA
Rapid formation of black holes in galaxies: a self-limiting growth mechanism
我们提出了高品质的流体动力学模拟旋转禁止潜在的等温气体流动。我们表明，大量的气体被驱动到模型星系的核时，潜在的缺乏一个中心的质量浓度，但流入失速在核环的比较模拟，包括一个中央大质量的对象。核气体环的半径随着中心物体的质量线性增加。我们认为，在盘状星系形成的早期阶段，棒将气体直接驱入星系核，在那里可能会产生一个核星团，也许还有一个巨大的黑洞。然而，这个过程是自我限制的，因为一旦核中气体和恒星的质量超过圆盘质量的1%，流入就会在核环处停止，从而阻止黑洞的快速增长。我们简要地讨论了这些结果的相关性播种的大规模黑洞在星系中，合并模型类星体的演化，以及存在的大规模黑洞在盘星系，缺乏一个显着的经典凸起。
2017-10-12 astro-ph.GA
Supercritical growth pathway to overmassive black holes at cosmic dawn: coevolution with massive quasar hosts
对高红移最亮类星体（$z > 6$）的观测表明，在这些时期，最大的超大质量黑洞（SMBH）相对于其宿主星系的质量往往比本地关系大得多，这表明它们经历了快速的早期增长阶段。我们提出了一个组装模型的SMBHs，最终在罕见的大规模$\sim10^{12}~M_{\odot}$主机晕在$z \sim 6-7$，应用动力学反馈处方BH吸积以上的爱丁顿率，由辐射流体动力学模拟的吸积流结构的长期演变。在组装过程中，这些晕的大流入速率使得$z \sim 6$能够形成$>10^9~M_{\odot}$ SMBH，即使从$z \sim 30$的恒星质量种子开始，甚至在存在降低BH进料速率的流出的情况下，特别是在早期。这种机制也自然地产生了一个高的黑洞-星系质量比的$> 0.01$之前，SMBH的质量达到$M_{\rm BH} > 10^9~M_{\odot}$的$z \sim 6$。这些快速生长的SMBH祖细胞足够明亮，可以被詹姆斯韦伯太空望远镜在宽范围的红移（$7 < z < 15$）上进行的观测所检测到，无论它们是如何被播种的。
2022-06-30 astro-ph.GA
X-ray AGN in Boötes: The lack of growth of the most massive black holes since z=4
利用CDFWS数据测量高质量星系中AGN比例和sBHAR分布，发现最大质量黑洞自z=4以来几乎无质量增长，表明其形成需z=4前的剧烈增长。
2024-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Molecular Gas in the Halo Fuels the Growth of a Massive Cluster Galaxy at High Redshift
宇宙中最大的星系位于星系团中。利用对一氧化碳的敏感观测，我们发现蜘蛛网星系--一个遥远原星系团中的大质量星系--是由一个大的分子气体库形成的。这些分子气体大部分位于原星系团之间，并且具有低速色散，这表明它是富集的星系间介质的一部分。这可能构成了一个气体库，为蜘蛛网星系早期紫外线观测中看到的广泛的恒星形成提供了燃料。我们的研究结果支持了这样一种观点，即星系团中的巨型星系是由高红移的循环气体扩展区域形成的。
2016-12-01 astro-ph.GA
Star Formation in Massive Clusters via Bondi Accretion
基本上所有的恒星都形成于巨大的分子云（GMC）中。然而，在GMC内部，大部分气体并不参与恒星的形成;相反，密度更大的气体聚集在GMC中的团块中，给定GMC中的大部分恒星形成在少数最大质量的团块中。在银河系中，这些团块具有GMC的质量$M_{\rm cl}\lesssim 5\times 10^{-2}$、半径$r_{\rm cl} \sim 1$ pc和自由落体时间$τ_{\rm cl} \sim 2\times 10^5\yr$。我们发现，巨大的分子云内的团块应在修改后的邦迪吸积率，这取决于团块质量$\dot M_{\rm cl}\sim M_{\rm cl}^{5/4}$。这个速率最初相当慢，通常比星团内部的初始恒星形成速率慢（我们采用通常的假设，即星团内部有$\dot M_*=ε_{\rm ff} M_{\rm cl}/τ_{\rm cl}$和$ε_{\rm ff} \approx 0.017$）。然而，在$\sim 2$ GMC自由落体乘以$τ_{\rm GMC}$之后，团块的吸积速率迅速加快;形式上，团块可以吸积$\sim 3τ_{\rm GMC}$中的整个GMC。与此同时，恒星的形成速度加快，跟踪邦迪吸积率。如果GMC被来自最大的星团的反馈所破坏，那么在GMC被破坏之前，该星团中的一半恒星在最终的$\taug$中形成。该理论预测，每GMC自由落体时间测量的有效恒星形成率…
2011-06-15 astro-ph.GA
Hierarchical Black Hole Mergers in AGN Disks: Tracing Massive Black Hole Growth Across Cosmic Time
Universität Heidelberg, Zentrum für Astronomie (ZAH), Institut für Theoretische Astrophysik（海德堡大学天体物理中心）
本文通过半解析种群合成框架模拟AGN盘中的黑洞层级并合，揭示其可解释LVK观测到的高质量、高自旋双黑洞并合，并为约束AGN通道与超大质量黑洞增长提供新途径。
2025-08-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
