Enhanced accretion rates of stars on Super-massive Black Holes by star-disk interactions in galactic nuclei
研究了中心星团与中心吸积盘的动力学相互作用。作用在吸积盘中恒星上的耗散力导致了朝向超大质量黑洞的质量流增强，并由于旋转的吸积盘导致了相空间分布的不对称性。吸积盘被认为是一个固定的开普勒旋转盘，这是垂直延伸，以采用完全自洽的恒星动力学处理，包括耗散力来自恒星气体冲压压力的影响。恒星系统被视为一个直接的高精度N体积分代码。在N体模拟中需要的逐星表示，还不能扩展到真实的粒子数。因此，我们仔细讨论了我们的模型的粒子数和潮汐吸积半径的标度行为。主要的想法是找到一个家庭的模型，两体弛豫时间和耗散时间（恒星轨道的动能）的比例是恒定的，然后让我们把我们的结果外推到真正的星系核参数。我们的模型来自基本的物理原理，因此它提供了深入了解星系核中的物理过程的作用，但它应该被视为迈向更现实和更全面的模拟的第一步。然而，以下结论似乎是强大的：恒星吸积速率到吸积盘，并随后到超大质量黑洞是由一个显着的因素相比，纯粹的恒星动力系统忽略磁盘增强。这一过程导致活动星系核中央盘的燃料供应增强，潮汐恒星破裂的速率也提高。[删节]
2012-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic evolution of the incidence of Active Galactic Nuclei in massive clusters: Simulations versus observations
本文通过研究活动星系核（AGN）在大质量星系团中的入射，探讨了小尺度环境（$<1$ Mpc）对超大质量黑洞吸积事件的调制作用。基于活动星系核与环境无关的零阶假设，在最小参数集的基础上，建立了一个灵活的、数据驱动的半经验模型。这是用来预测的大质量暗物质晕（$\gtrsim 3\times 10^{14}\,M_{\odot}$）中的星系之间的X射线选择AGN的分数与红移的演变，并揭示与观测的紧张关系。在高红移$z\sim1.2$下，该模型低估了AGN部分，特别是在高X射线光度$L_X(\rm 2-10\,keV) \gtrsim 10^{44}\, erg \, s^{-1}$下。在低红移$z\sim0.2$下，模型估计中等亮度活动星系核（$L_X(\rm 2-10\,keV) \gtrsim 10^{43}\, erg \, s^{-1}$）的分数是$2-3$的一个因子，高于观测值。这些发现拒绝了零阶假设上的半经验模型的铰链和指向一个强大的和红移依赖的影响，小尺度环境的黑洞的增长。相对于$z\sim1.2$的模型预期，星系团似乎促进了活动星系核的活动，并在接近今天的时候抑制了它。这些趋势可以解释为气体含量的增加，星系向更高的红移结合有效的触发AGN在早期的星系落入集群。
2022-10-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Evolution of Broad-line Emission from Active Galactic Nuclei
活动星系核的内禀宽线辐射除了与观测相关的遮蔽外，还遵循一个演化序列：$1 \to 1.2/1.5 \to 1.8/1.9 \to 2$型，因为吸积到中心黑洞上的速率逐渐减小。这种光谱演化至少部分由参数$L_{\rm bol}/M^{2/3}$控制，其中$L_{\rm bol}$是活动星系核的热光度，$M$是黑洞的质量。这种依赖性和沿着序列出现的双峰轮廓都是在活动星系核宽线区域的盘风情景中自然产生的。
2013-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Resonant friction on discs in galactic nuclei
我们认为，共振摩擦有一个戏剧性的影响，其旋转方向与其主机核星团的光盘。圆盘的引力引起星系团的引力扰动，反过来又对圆盘施加强大的扭矩。我们认为，这种扭矩可能是负责观察到的破坏顺时针盘的年轻恒星在银河系中心，并显示在数值实验中，它产生的恒星的角动量分布的观察功能。更一般地说，我们推测，核星团的旋转有一个稳定的影响，对周围的超大质量黑洞驻留在其中心的瞬态大质量吸积盘的方向，从而对黑洞的自旋的方向和幅度。
2022-11-23 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Post-Newtonian Evolution of Massive Black Hole Triplets in Galactic Nuclei: I. Numerical Implementation and Tests
大质量黑洞双星（MBHB）被认为是低频域引力波（GW）的主要来源，正在进行和即将进行的脉冲星定时阵列活动和未来的星载任务，如{ \it eLISA}。然而，在现实的天体物理环境中，许多低红移的MBHB可能无法达到足够小的分离，以允许显着的GW排放，而是在（子）pc尺度轨道上失速。这个“最后秒差距问题”可以通过第三个大质量黑洞（MBH）--“入侵者”--的出现得到缓解，在某些条件下，它的作用可以迫使内部的MBHB在一个非常偏心的轨道上，从而允许强烈的GW发射，最终导致合并。详细评估的过程中，最终驱动的诱导Kozai-Lidov振荡的MBHB轨道，需要一个广义相对论的治疗和列入外部因素，如牛顿进动的入侵者轨道在银河系的潜力和硬化散射了背景恒星。为了解决这个问题，我们开发了一个三体后牛顿（PN）代码框架中的一个现实的银河系的潜力，包括非耗散1 PN和2 PN条款，和耗散条款，如2.5PN效应，轨道硬化的外二进制，和影响的动力学摩擦的入侵者动力学的早期阶段。在这一系列的第一篇论文致力于研究从宇宙学的角度来看，MBH三胞胎的动力学，我们描述，测试和验证我们的代码。
2016-06-30 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
The Influence of Disk Composition on the Evolution of Stars in the Disks of Active Galactic Nuclei
本文研究AGN吸积盘氦丰度对嵌入恒星演化的影响，发现高氦质量分数会增强恒星光度与辐射质量损失、降低恒星质量并减少“不朽”恒星，从而影响化学增丰及电磁和引力波暂现源发生率。
2022-09-12 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The optical polarization signatures of fragmented equatorial dusty structures in Active Galactic Nuclei
如果在活动星系核（AGN）的最内部区域周围存在一个模糊的环核区域已经被观测证实，它的几何形状仍然非常不确定。这一区域通常采用的形态是环形结构，但其他替代方案，如喇叭形圆盘，可以很好地代表赤道外流。这两种几何结构通常提供非常相似的光谱特征，即使它们是在碎裂的假设下建模的。在这个课堂讲稿中，我们将展示两个模型，无论是圆环还是张开的圆盘，所得到的偏振特征是完全不同的。我们使用一个辐射转移代码，计算2000 - 8000埃的两种形态在cloudless环境中的偏振，并表明，不同的尺寸的环形区域上产生的偏振有很深的影响，而耀斑光盘的偏振是独立的外半径。cluristic喇叭形光盘也产生更高的偏振度（约10%，最好的）与高度可变的偏振位置角。
2015-10-07 astro-ph.GA astro-ph.HE
Massive binary star mergers in galactic nuclei: implications for blue stragglers, binary S-stars and gravitational waves
星系核通常包含年轻的恒星星族，并且在大多数情况下，中心有一个超大质量黑洞（SMBH）。大多数已知的大质量恒星都存在于双星或更高多重性的系统中，在星系核中，与SMBH的引力相互作用会影响它们的长期演化。本文利用高精度的$N$ -体模拟方法研究了SMBH附近恒星双星的轨道演化，包括引潮力和对运动的后牛顿修正。我们专注于Lidov-Kozai（LK）效应引起的SMBH的大质量恒星双星。我们研究了合并双星的性质随SMBH质量、初始质量函数的斜率、双星轨道参数的分布以及耗散潮中能量耗散效率的变化。我们发现，合并的大质量双星的分数是在范围$\sim 4\%$ -$15\%$的质量和轨道要素的初始分布的细节无关。对于类银河核，我们发现一个典型的二进制合并率$Γ\approx 1.4\times 10^{-7}$年$^{-1}$。大质量双星的合并产物可以是再生的蓝离散星，比它们的原始祖先更大，以及类似G2的物体。在LK周期中幸存下来的双星系统可能是X射线和引力波的来源，可以用现在和即将到来的仪器观察到。
2019-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cluster magnetic fields from active galactic nuclei
在星系团中心发现的活动星系核（AGN）可能是星系团范围内弱磁场的来源。为了评估这种情况下，我们提出了三维自适应网格细化MHD模拟的冷核心集群，包括注入动能，热能和磁能通过活动星系核动力的喷气。使用FLASH 2中的MHD求解器，我们比较了几种亚分辨率方法，这些方法将模拟网格上测量的估计吸积率与中心黑洞上的吸积率以及由此产生的反馈联系起来。我们研究磁化外流对黑洞吸积历史的影响，并讨论这些模型磁化集群介质的能力。
2009-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multi-phase environment of compact galactic nuclei: the role of the Nuclear Star Cluster
我们研究了致密星系核最内层区域热不稳定性的发生条件，其中星际环境的性质是由准球形吸积到超大质量黑洞（SMBH）上和致密核星团中气体的加热/冷却过程的相互作用决定的.恒星风是辐射效率低（准球形，非磁化）流入/流出到中央SMBH，其中一个停滞点内的邦迪型吸积的材料来源。我们研究了局部热平衡，以确定允许冷相和热相相互接触共存的参数空间。我们包括机械加热恒星风和辐射冷却/加热的稠密星团的环境场的影响。我们考虑两个例子：银河系中心区域的核星团（NSC）（包括气态的小螺旋星系Sgr~A*）和超致密矮星系M60-UCD 1。我们发现，这两个系统的行为在不同的方式，因为它们被放置在不同的区域的参数空间的不稳定性图：气体温度与动态电离参数。在Sgr~A* 的情况下，恒星加热阻止了冷云的自发形成。来自恒星风的等离子体加入热X射线发射阶段，形成外流。在M60-UCD 1中，我们的模型预测了星系内部冷云的自发形成。这些冷云可以存活，因为冷却时间尺度比流入/流出时间尺度短。
2016-09-28 astro-ph.GA
Outflow and metallicity in the broad-line region of low-redshift active galactic nuclei
活动星系核（AGN）中的外流是研究超大质量黑洞（SMBH）及其宿主星系共同演化的关键，因为外流可能作为活动星系核的反馈机制发挥重要作用。基于HST和IUE获得的紫外光谱资料，我们通过对CIV发射线速度剖面的详细分析，研究了低红移活动星系核（z < 0.4）宽线区（BLR）的外流。在我们的低红移活动星系核样本中，我们发现流出强度依赖于爱丁顿比和BLR金属丰度，这与早期对高红移类星体获得的结果是一致的。这些结果表明，BLR外流，气体吸积到SMBH，和过去的恒星形成活动在宿主星系中的物理相关的低红移活动星系核在强大的高红移类星体。
2019-01-03 astro-ph.GA
Bimodality of [α/Fe]-[Fe/H] distributions is a natural outcome of dissipative collapse and disc growth in Milky Way-type galaxies
我们提出了一套MW型星系形成的自洽化学动力学模拟研究恒星星族中$α$ -元素双峰性的起源。我们探讨双峰是如何与几何和运动学定义的恒星盘，气体吸积和径向迁移。我们发现这两个$α$ -序列是在完全不同的物理环境中形成的。高- $α$序列是在形成厚盘的湍流致密气体盘中恒星形成（SF）爆发的早期形成的。低$α$恒星星族是由浓缩气体缓慢吸积到径向延伸的薄盘上所支持的静态SF的结果。在厚盘形成过程中，恒星反馈驱动的外流是周围气体晕富集的原因，气体晕随后在较长的时间尺度上供给盘。在薄盘阶段，化学演化达到平衡的金属丰度和丰度，恒星堆积。这种平衡的金属丰度朝着外盘降低，产生形成低$α$序列的脊线。我们确定了第二种机制，能够创建一个低$α$序列在我们的模拟之一。在厚盘阶段结束时的反馈引起的SF的快速关闭，抑制了晕气体的化学富集，一旦吸积到恒星形成盘上，就会在薄盘形成开始时稀释ISM。这两种机制都可以在星系中运行，但前者预计会在SF效率不再受厚盘形成的主导时发生，而后者可能发生在内部区域。作为低和高气体密度环境存在的结果，双峰独立于任何特定的合并历史，这表明它可能比声称的更广泛。
2020-12-23 astro-ph.GA
The Rise of Active Galactic Nuclei in the GAlaxy Evolution and Assembly semi-analytic model
我们提出了一个新的实施GALAXY演化和大会（GAEA）半解析模型，其特点是改进的建模过程中的冷气体吸积到超大质量黑洞（SMBHs），来自分析参数和高分辨率模拟。我们考虑不同的方案所需的角动量损失的可用的冷气吸积到中央SMBHs，我们比较不同的组合的触发机制，包括星系合并和光盘不稳定性恒星形成盘。我们比较我们的预测与观测到的活动星系核（AGN）的光度函数（LF），我们确认，一个非瞬时吸积时间尺度（无论是在一个低角动量水库的形式或作为一个假设的光变曲线演化）是必要的，以重现测量的AGN-LF的演化和所谓的AGN缩小的趋势。此外，我们还研究了活动星系核反馈的影响，在活动星系核驱动的外流的形式，对模型星系的SF属性，使用处方来自经验研究或数值实验。我们表明，活动星系核驱动的外流是有效的抑制剩余的恒星形成率在大质量星系（$> 10^{11} M_\odot$），而不改变他们的整体组装历史。这些风也会影响低质量星系的SFR，导致在$< 10^{10} M_\odot$有太大比例的被动星系。最后，我们研究了爱丁顿比分布作为SMBH质量的函数，表明只有质量大于$10^8 M_\odot$的物体已经处于自我调节状态，从观测中推断。
2020-06-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Subaru Adaptive-optics High-spatial-resolution Infrared K- and L'-band Imaging Search for Deeply Buried Dual AGNs in Merging Galaxies
我们介绍了在Subaru 8.2米望远镜上的自适应光学（AO）系统的辅助下，对附近富含气体和尘埃的红外发光并合星系进行红外K波段（2.2微米）和L波段（3.8微米）高空间分辨率（<0.2角秒）成像观测的结果。我们研究了红色K-L'致密源的存在和频率，它们是活动星系核（AGN）的敏感指标，包括深埋在气体和尘埃中的AGN。我们观察到29个合并系统，并确认至少有一个活动星系，但一个系统。然而，发光的双活动星系核只在四个29系统（~14%），尽管我们的方法是敏感的掩埋活动星系核。对于多核源，我们比较了AGN的亮度估计与超大质量黑洞（SMBH）的质量推断从大口径K波段恒星发射测光在单个核。我们发现，到SMBH的质量吸积率是显着不同的多个SMBH，这样，较大的质量SMBH一般表现出较高的质量吸积率时，归一化SMBH质量。我们的研究结果表明，非同步质量吸积到SMBHs的气体和尘埃丰富的红外发光合并星系阻碍了千秒差距尺度的多个活动SMBHs的观测检测。这可以解释千秒级对偶活动星系核的检测分数与简单理论预测的数量相比要小得多。我们的研究结果还表明，到SMBHs的质量吸积是由当地的条件，而不是由全球星系的属性，加强观测的重要性，我们了解多个SMBHs是如何被激活，并获得大量的气体和尘埃丰富的合并星系。
2013-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Sample of Massive Black Holes in Dwarf Galaxies Detected via [Fe X] Coronal Line Emission: Active Galactic Nuclei and/or Tidal Disruption Events
矮星系（$M_{\rm BH} \lesssim 10^5~M_\odot$）中的大质量黑洞（BH）种群可以对BH种子的起源提供强有力的约束。然而，传统的光学搜索活动星系核（AGN）只能可靠地检测到高吸积，相对高质量的黑洞在矮星系与低量的恒星形成，留下了很大一部分的整体黑洞人口在矮星系相对未被探索。在这里，我们提出了一个样本的81个矮星系（$M_\star \le 3 \times 10^9~M_\odot$）与可检测的[Fe X] $λ$ 6374日冕线发射指示吸积到大规模的BH，其中只有两个以前被确定为光学活动星系核。我们分析了斯隆数字巡天的光谱，发现[Fe X] $λ$ 6374的光度范围为$L_{\rm [Fe\,X]}\approx10^{36}$ - $10^{39}$ erg s $^{-1}$，中值为$1.6 \times 10^{38}$ erg s $^{-1}$。[Fe X] $λ$ 6374的光度通常太高，不可能由恒星源产生，包括发光的IIn型超新星（SNe）。此外，根据已知的SNe率，我们预计在我们的样本中最多有8个IIn型SNe。另一方面，[Fe X] $λ$ 6374光度与活动星系核或潮汐破裂事件（TDE）吸积到大质量黑洞上的结果一致。在某些情况下，我们发现其他指标的BH吸积使用其他发射线诊断，光学变化，X射线和无线电发射（或这些的一些组合）。然而，我…
2021-08-20 astro-ph.GA
