Stellar Evolution in the Disks of Active Galactic Nuclei Produces Rapidly Rotating Massive Stars
恒星可以形成于活动星系核的吸积盘中，也可以被吸积盘捕获。这些活动星系核的恒星受到辐射，并受到极端程度的吸积，这可以把即使是低质量的恒星变成非常大质量的恒星（$M > 100 {\rm M}_\odot$），其演变可能导致形成大质量的致密天体（$M > 10 {\rm M}_\odot$）。在这里，我们探索这些活动星系核恒星的旋转和它们留下的残余。我们发现活动星系核恒星通过吸积快速旋转，最终达到近临界旋转速率。它们进一步保持近临界旋转，即使它们脱落外壳，变得紧凑，并经历燃烧后期。这使它们成为产生高自旋大质量黑洞的良好候选者，例如LIGO-Virgo在GW 190521 g中看到的黑洞，以及长伽马射线暴（GRB）和AGN盘的相关化学污染。
2021-02-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
Two Rapidly Variable Galactic X-ray Transients Observed with Chandra, XMM and Suzaku
我们在银河系中心附近的新的和存档的X射线数据中确定了两个中等亮度、快速变化的瞬变。这两个对象显示出强烈的，耀斑的时间尺度上的几十到几千秒的变化，N_H变化的证据，和硬光谱。XMMU J174445.5-295044在2-10 keV的通量为3*10^{-11}至<10^{-12}尔格/cm ^2/s，N_H等于或高于5* 10 ^22 cm^{-2}，由XMM、钱德拉和朱雀观测到。一个可能的2 MASS对应物，K_S=10.2，显示出晚型恒星的颜色。CXCRJ 174042.0 -280724可能是快速硬瞬态IGR J17407-2808的对应物。钱德拉观测发现F_X（2-10 keV）约为10^{-12}尔格/cm^{-2}/s，N_H变化很大（从2*10^22到>2*10^23 cm^{-2}）。对于K_S>13，没有2 MASS对应物可见。XMMU J174445.5-295044似乎是一颗新的共生星或共生X射线双星，而CXMMU J174042.0-280724则更为神秘，可能是一颗不寻常的低质量X射线双星。
2009-06-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Host Galaxy and Rapidly Evolving Broad-line Region in the Changing-look Active Galactic Nucleus 1ES 1927+654
动态变化的活动星系核（AGN）是研究宽线区（BLR）起源和物理性质的重要实验室。我们研究了在变像活动星系核1ES\，1927 +654爆发后持续$\sim 500$天的光学光谱。发射谱线在强度、速度宽度、速度偏移和对称性方面显示出戏剧性的、系统性的变化。光谱和多波段图像分析表明，宿主星系包含一个假球和总恒星质量为$3.56_{-0.35}^{+0.38} \times 10^{9}\, M_\odot$。爆发产生的增强连续辐射产生了吸积盘风，在临时偏心盘的上方和下方区域凝结成BLR云。宽巴耳末线出现$\sim 100$天后爆发，连同一个意想不到的，额外的组成部分，窄线排放。新形成的BLR云随后沿着类似的偏心轨道（$e \approx 0.6$）运行。由于云密度的长期变化，BLR的巴耳末衰减增加了$\sim 4-5$的一个因子。后期密度的下降允许产生\hei \和\heii \发射。黑洞的质量不能从宽发射线导出，因为BLR不是维里化的。相反，我们使用宿主星系的恒星属性来估计$M_\mathrm{BH} = 1.38_{-0.66}^{+1.25} \times 10^{6}\, M_\odot$。在爆发的高峰期，原子核达到了接近或超过爱丁顿极限的水平。我们在其它潮汐破裂事件的背景下讨论了1ES，1927 +654活动星系核的性质。
2022-08-03 astro-ph.GA
A Wide and Deep Exploration of Radio Galaxies with Subaru HSC (WERGS). IV. Rapidly Growing (Super-)Massive Black Holes in Extremely Radio-Loud Galaxies
我们提出了交叉匹配斯巴鲁/超Suprime-Cam（HSC）深光学成像调查和VLA/FIRST 1.4 GHz射电调查发现的39个极端射电响亮星系的光学和红外特性。最近的Subaru/HSC战略巡天发现了低至$g_\mathrm{AB} \sim 26$的光暗射电星系（RG），开启了射电响度参数为$\log \mathcal{R}_\mathrm{rest} = \log (f_{1.4 \mathrm{GHz,rest}}/f_{g,\mathrm{rest}}) >4$的极射电大声星系（ERG）的新参数空间。由于它们的光学模糊性和$\sim1~$ deg $^{-2}$的数密度小，在以前的宽而浅或深而小区域的光学测量中很难发现这种ERG。ERG具有一些不同于常规RG的有趣特性：（1）大多数ERG位于恒星形成的主序星之上或之上，其中一些可能是具有$\log (M_\star/M_\odot) < 10$的低质量星系。(2)ERG表现出很高的比黑洞吸积率，达到爱丁顿极限的数量级。内禀射电响度（$\mathcal{R}_\mathrm{int}$）是由喷流功率与热辐射亮度之比定义的，比射电类星体的射电响度高一个数量级。这表明ERG拥有一种独特类型的活动星系核（AGN），既显示出强大的辐射，也显示出喷流。因此，ERG是非常迅速增长的黑洞的突出候选人达到爱丁顿有限的吸积开始之前，强烈的活…
2021-08-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapidly evolving Galactic plane outbursts in NEOWISE: Revisiting the Galactic nova rate with the first all-sky search in the mid-infrared
研究利用NEOWISE八年中红外全天数据和图像相减流程发现49个快速演化新星候选体，并经效率模拟测得银河新星率为47.9⁺³·¹₋₈.₃ yr⁻¹。
2023-03-18 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
On the Survival of Cool Clouds in the Circum-Galactic Medium
我们探讨冷云的生存在多相环银河系介质。我们重新审视“云破碎问题”的模拟，包括辐射冷却，自屏蔽，自重力，磁场，各向异性Braginskii传导和粘度（饱和）的大调查。我们探索了广泛的参数，包括云的大小，速度，环境温度和密度，以及各种磁场配置和云湍流。我们发现，现实的磁场和湍流对云的生存有较弱的影响，最重要的物理是辐射冷却和传导。自引力和自屏蔽对于最初是吉恩不稳定的云是重要的，但在其他情况下基本上无关紧要。非自引力的、实际磁化的云分为四种状态：（1）在低柱密度下，云通过传导迅速蒸发。(2)一个“失败的压力约束”制度，其中周围的热气体冷却太快，以提供压力约束的云。(3)一个“无限长寿命”的状态，在这个状态下，云的寿命变得比在弓形激波中被扫过的气体的冷却时间更长，因此云开始吸积和增长。(4)一个“经典的云破坏”制度，云最终被不稳定性摧毁。在最后的制度，云的寿命可以超过天真的云粉碎时间，由于传导诱导的压缩。然而，小的和/或缓慢移动的云也可以比云破碎时间更快地蒸发。我们开发了简单的分析模型，解释了模拟云破坏时间在这个政权。
2019-12-19 astro-ph.GA
Little Red Dots: Rapidly Growing Black Holes Reddened by Extended Dusty Flows
本文提出小红点是嵌入延展尘埃流中的被红化活动星系核，通过构建从紫外到红外的SED模型，解释其独特的V形光谱和红外平坦化特征，并揭示其与早期星系核内流外流共存及高红移宇宙的关联。
2025-02-05 astro-ph.GA
Rapidly growing primordial black holes as seeds of the massive high-redshift JWST Galaxies
本文提出质量约1000倍太阳质量的原初黑洞在暗物质晕中经超爱丁顿吸积快速增长，可作为高红移大质量星系的种子，解释JWST观测到的早期星系形成难题。
2024-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Changing-look active galactic nuclei: close binaries of supermassive black holes in action
变貌活动星系核（CL-AGN）作为一种新的星系核亚群，其时间尺度与吸积盘模型之间存在着很大的矛盾，对活动星系核的一些基本物理性质提出了挑战。在这封信{ \textit{} }中，我们证明了极端的情况：具有高偏心率的超大质量黑洞（CB-SMBH）的近双星能够通过一个轨道触发CL跃迁。在这种情况下，双黑洞建立自己的迷你磁盘剥离气体的内边缘的环联盘在apastron阶段，之后，他们与磁盘潮汐相互作用在近星相有效地交换角动量在一个轨道周期。对于逆轨道旋转的迷你盘，潮汐扭矩迅速挤压迷你盘的潮汐部分到一个小得多的半径，这迅速导致更高的吸积和短耀斑之前的磁盘下降到2型活动星系核。逆旋转的迷你盘从双星获得角动量并向外旋转，这导致从类型1到类型2的快速关闭。开启发生在离星阶段。CB-SMBH控制周期之间的转换类型-1和类型-2的轨道周期，但允许不同的性质在CL-AGN光变曲线。
2020-10-19 astro-ph.GA
Feedback Regulated Turbulence, Magnetic Fields, and Star Formation Rates in Galactic Disks
利用三维磁流体动力学（MHD）模拟研究了恒星形成反馈调控下星系盘的准平衡态。我们将通过随时间变化的加热速率和超新星（SN）爆炸的影响，从恒星反馈。我们发现，在我们的模拟磁盘迅速接近一个准稳态，满足垂直动力学平衡。恒星形成率（SFR）表面密度自我调整，以提供与气体重量相匹配的垂直方向的总动量通量（压力）。我们通过测量每个压力分量的反馈产量η_c \equiv P_c/η_SFR（以适当的单位）来量化反馈效率。HD和MHD模拟的湍流和热反馈产额是相同的，η_th~1和η_ turb~4，与理论预期一致。在MHD模拟中，湍流磁场由湍流快速产生，并且在对应于η_mag，t~1的水平处饱和。磁场的存在增强了总反馈产率，并因此降低了SFR，因为可以以较小的SFR提供相同的垂直支撑。我们建议进一步的数值校准和观测测试的反馈产量。
2015-10-30 astro-ph.GA
Structure Formation in Gas-Rich Galactic Discs with Finite Thickness: From Discs to Rings
引力不稳定性在富气高红移盘星系的结构形成中起着重要的作用。在本文中，我们重新考虑轴对称扰动理论和由此产生的增长的结构，考虑到现实的厚度的光盘。在不稳定的制度，这对应于厚盘的Toomre参数低于临界值Q_0，crit = 0.696，我们发现一个增长最快的扰动波长，总是一个因素的1.93倍，比在经典的剃刀薄盘近似。该结果与所采用的圆盘高度无关，因此与温度和表面密度无关。为了检验分析理论，我们将其与具有典型垂直sech ^2密度分布的等温重力不稳定气体盘的高分辨率流体动力学模拟进行了比较，并研究了它分裂成环，然后分裂成致密的团块。在第一阶段，环的形式，组织自己离散，与当地增长最快的扰动波长对应的距离。我们发现，光盘scaleheight必须解决最初与五个或更多的网格单元，以保证适当的增长的环结构，这遵循的分析预测。这些环后来收缩成一条细而致密的线，同时从环间区域吸积更多的气体。正是这些密集的圆形细丝，随后分裂成大量的团块。与通常所假设的相反，团簇大小因此不直接由增长最快的波长决定。
2015-02-02 astro-ph.GA
Black holes and Galactic density cusps -- I. Radial orbit cusps and bulges
在本文中，我们研究的分布函数，自然出现在自相似的无碰撞物质的径向下降。这些物质可以被认为是恒星或暗物质粒子。如果假设系统处于严格的稳态，则系统是无限大的，并由给定自相似指数的普适分布函数描述。稳定对数势的情况是例外，并产生熟悉的高斯无限系统的密度分布的平方反比。随后，我们表明，随时间变化的径向自相似的infall，对数的情况下，准确地描述了Fridmann和Polyachenko分布函数。在这种情况下，系统是有限的，但正在增长。除了无质量粒子的情况外，我们只能通过迭代将中心质量嵌入普适定常分布中。迭代产生对数修正的无质量粒子的情况下，需要一个“重整化”的中心质量。然而，一个中心球形质量可以准确地嵌入Fridmann和Polyachenko增长分布中。对径向无碰撞坍缩在实际星系形成中的重要性作了一些推测。
2011-03-20 astro-ph.GA
Rapidly growing black holes and host galaxies in the distant Universe from the Herschel Radio Galaxy Evolution Project
我们利用Herschel星载PACS和SPIRE对70个红移为1 <z <5.2的射电星系进行了观测。结合斯皮策现有的中红外测光和LABOCA的观测结果，我们样本中星系的SED连续覆盖在3.6 - 870 μ m范围内。这些RG的总红外光度是这样的，它们几乎都是超亮或超亮红外星系。我们用一组经验模板来拟合红外SED，这些模板代表（1）由各种SB加热的尘埃和（2）由活动星系核加热的尘埃。我们发现，RG的SED需要尘埃被AGN和SB加热，但这两个组件的亮度并不强相关。假设经验关系和简单的物理假设，我们计算的SFR，黑洞质量吸积率（MdotBH），和黑洞质量（MBH）为每个RG。我们发现宿主星系和它们的黑洞生长非常迅速，SFR约为100 - 5000 Msun/yr，MdotBH约为1 - 100 Msun/yr。z> 2.5的星系团的平均sSFR高于相同红移范围内典型的恒星形成星系的sSFR，但与z <2.5的星系团相似或可能更低。通过比较sSFR和特定的黑洞质量吸积率，我们得出结论，在无线电大声AGN的黑洞已经，或很快将是过于庞大的相比，他们的宿主星系的期望从本地MBH-MGal关系。为了“赶上”BH，星系需要大约一个数量级的时间来增长质量，在观测到的SFR，与BH积极吸积的时间相比。然而，在目前的活动周期，我们认为，这种追赶可能是困难的，由于气体耗尽时间短。最后，我们推测如何宿主星…
2014-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Review of the Theory of Galactic Winds Driven by Stellar Feedback
来自恒星形成星系的星系风在星系形成和演化过程中起着至关重要的作用，它调节恒星的形成，塑造恒星质量函数和质量-金属丰度关系，并使星系际介质富集金属。与恒星反馈相关的银河风可能是由重叠的超新星爆炸、星光对尘埃颗粒的辐射压力和宇宙射线驱动的。星系风是多相的，越来越多的观测到大量星系中冷分子、冷原子、电离的温热外流气体的发射和吸收尚未完全了解。在这篇综述文章中，我总结了可能的机制与恒星发射星系风，并审查多维流体动力学，辐射流体动力学和磁流体动力学模拟风的各种算法的基础上。我也简要地讨论了理论上的挑战和未来可能的研究方向。
2018-11-01 astro-ph.GA
The Effects of Radial Migration on the Vertical Structure of Galactic Discs
我们提出的证据表明，孤立的生长盘，受到内部螺旋扰动，由于加热\emph{and}径向迁移。我们证明了这一点，通过证明，厚度和垂直速度分散的同时代的恒星取决于他们的年龄，以及在他们的半径的变化。虽然由于内部过程的光盘增厚，我们发现，这只会导致少量的外展。我们进一步证明了这种增厚的后果的结构特性的恒星星族，并发现他们定性同意最近的研究银河系盘。
2013-05-09 astro-ph.GA
Origin of the high v_los feature in the Galactic bar
我们分析了一个受控的N体+平滑粒子流体动力学模拟的一个不断增长的盘星系内的非增长，活的黑暗晕。圆盘在近圆形的轨道上不断地被气体和恒星粒子供给，并形成了一个大小与银河系（MW）相当的酒吧。我们提取的视线速度v_los分布的模型，并将其与最近获得的数据从APOGEE调查，显示出明显的高速度特征v_los ~ 200 km/s。使用类似于APOGEE的选择函数，但没有任何缩放或调整，我们发现v_los分布与APOGEE中的分布非常相似。构成高v_1os特征的恒星主要是年轻的棒星（年龄<~ 2-3 Gyr），它们沿着棒的后侧远离我们。在负l处，我们发现向我们移动的恒星具有相应的低v_los特征。在l>10度时，最高的v_los星是棒星和背景盘星的混合，这使得观测的解释变得复杂。vlos的主峰主要由前星和背景星所控制。在一个给定的时间，大约40- 50%的高v_los恒星占据类似x_1的轨道，但相当一部分是在更复杂的轨道上。观测到的特征可能是由于动态冷却的年轻恒星群形成于酒吧外面的气体，随后被不断增长的酒吧捕获。高v_los特征在高纬度|b| >~2度处消失，这解释了在其他调查中未检测到这种特征。
2015-10-05 astro-ph.GA
Is there a maximum mass for black holes in galactic nuclei?
观测到的最大的超大质量黑洞（SMBH）的质量为M_BH ~ 10^{10} M_sun，从局部宇宙（z~0）到早期宇宙（z>6）几乎与红移无关。我们认为，超过几个10^{10} M_sun的SMBH的增长是由小尺度吸积物理学阻止的，与它们的宿主星系或宇宙学的性质无关。生长更大质量的黑洞需要从星系尺度到核区域的气体供应速率高达>10^3 M_sun/yr。在如此高的吸积率下，大部分气体在到达黑洞之前就转化为大半径（约10-100 pc）的恒星。我们采用一个简单的恒星形成吸积盘模型（Thompson et al. 2005），发现在亚pc核区吸积速率减小到最多几个M_sun/yr的较小值。这阻止了SMBH在宇宙年龄中增长到~10^{11} M太阳以上。此外，一旦SMBH达到足够高的质量，该速率下降到临界值以下，在该临界值处，吸积流变为平流主导。一旦发生这种转变，BH进料可以被BH附近的热气体的强流出和射流抑制。我们发现，由这种跃迁给出的最大SMBH质量在M_{BH,max} ~（1-6）* 10^{10} M_sun之间，主要取决于银盘内部角动量转移的效率，而与宿主星系的其他性质无关。
2016-06-13 astro-ph.GA
A Rapidly Accreting Active Galactic Nucleus Hidden in a Dust-Obscured Galaxy at $z \sim 0.8$
本文通过 XMM-Newton 与 Chandra 联合 X 射线光谱及 UV-to-IR SED 分析，揭示高红移 DOG J1324+4501 是 SMBH 吸积与星系增长同处峰值的极端演化天体。
2024-10-27 astro-ph.GA
The quiescent phase of galactic disc growth
我们进行了一系列的控制N-体模拟的非增长，活的暗物质晕的质量和浓度的不断增长的盘星系。我们的初始条件包括一个低质量的光盘或紧凑的隆起。新的恒星粒子在近圆形轨道上不断地添加到现有的圆盘上，因此螺旋结构不断被激发。为了研究组合的螺旋和巨大的分子云（GMC）加热盘上的效果，我们引入大量的，短寿命的粒子，采样GMC质量函数。一个等温的气体成分被引入的模型的子集。我们进行了分辨率的研究和不同的参数管理的GMC人口，恒星形成和径向尺度增长的历史。模型与GMCs和标准值的光盘质量和晕密度提供了正确的水平的自重解释年龄速度色散关系的太阳附近（Snhd）。GMC加热产生显着的指数垂直配置文件scaleheights是径向恒定的，并同意与银河系薄盘的观测。GMC还能够显著延迟条的形成。螺旋诱导的径向迁移量与Snhd的金属丰度分布所需的量一致。然而，在我们的标准模型中，向外迁移的种群在垂直方向上不够热，不足以形成厚的圆盘。在重子分数高的模型中可以形成厚的盘，但相应的棒太长，年轻的恒星星族太热，盘会相当大地耀斑。
2016-04-01 astro-ph.GA
HYPERION. The cold ISM of rapidly growing $z>6$ quasars: diverse gas reservoirs, dust enrichment, and feedback signatures
INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；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 – 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天体物理学与科学观测站）；Scuola Normale Superiore（比萨高等师范学院）
利用ALMA观测10个高红移类星体，发现分子气体质量范围广（$10^9-10^{10} M_\odot$），部分源尘埃温度低，气体-尘埃比极低，并发现尘埃温度与X射线光子指数及C IV速度偏移的潜在关联，表明类星体反馈影响尘埃分布。
2026-06-16 astro-ph.GA
The disrupting and growing open cluster spiral arm patterns of the Milky Way
本研究利用盖亚DR3疏散星团目录和动力学模拟，发现银河系旋臂缺乏理论年龄模式且模式速度与旋转曲线一致，否定准稳态密度波理论，表明旋臂为动态多臂结构，本地臂增长而人马-船底臂和英仙臂相反。
2025-01-24 astro-ph.GA
Clustering of obscured and unobscured quasars in the Bootes field: Placing rapidly growing black holes in the cosmic web
我们利用从9 ° ^2 Bootes多波长巡天中选取的红移范围为0.7 < z < 1.8的样本，首次测量了中红外遮蔽类星体和未遮蔽类星体的空间聚类。最近，斯皮策太空望远镜和X射线观测揭示了大量被遮蔽的类星体，这些类星体是从X射线背景和超大质量黑洞演化模型中推断出来的。迄今为止，我们对模糊类星体集群知之甚少，这使我们能够测量其宿主暗物质晕的质量，并探索它们在黑洞和星系的宇宙演化中的作用。在这项研究中，我们使用了806个中红外选定的类星体和~ 250，000个星系的样本来计算投影的类星体-星系交叉关联函数w_p（R）。观测到的团簇产生的特征暗物质晕质量log（M_halo [h^-1 M_sun]）分别为：未遮蔽类星体（QSO-1 s）12.7^+0.4_-0.6和遮蔽类星体（Obs-QSO s）13.3^+0.3_-0.4。类星体-1的结果与以前的光学选择类星体的测量结果非常一致，而我们得出的结论是，观测类星体至少与类星体-1一样强烈地聚集在一起。我们测试光度红移误差对光学微弱的Obs-QSO的影响，发现我们的方法产生了一个强大的下限的聚类; photo-z误差可能会导致我们低估的Obs-QSO的聚类幅度最多~ 20%。我们将我们的结果与以前的研究进行比较，并推测模糊类星体更强的聚类的物理意义。
2011-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Growing Black Holes through Successive Mergers in Galactic Nuclei: I. Methods and First Results
本文提出少体计算框架，研究核星团中黑洞种子通过连续并合生长为中等质量和超大质量黑洞的条件，发现存活7至10次并合即可触发失控增长，并揭示动力学介导的质量间隙。
2023-08-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galactic bar: normal mode of the stellar disk or superposition of transient spirals?
考虑了恒星银盘中棒形成的几种机制，包括Toomre摆动放大和简正模方法。著名的模型Kuzmin-Toomre使用N体模拟的例子表明，恒星酒吧的发展作为一个不稳定的正常模式的演变的结果。图形速度和增长率发现符合线性微扰理论。杆的非线性演化如下。讨论了生长中的瞬时螺旋线在棒材形成中的作用。
2012-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The early dynamical evolution of star clusters near the Galactic Centre
我们研究了在银河系中心（GC）强潮汐场中的Plummer球和子结构（分形）恒星形成区的动力学演化，看看什么样的初始条件可以产生一个类似拱门的大质量星团由$\sim 2$ Myr。我们发现，任何初始分布必须包含在其初始潮汐半径内才能生存，这就为$\sim$ 600 M $_\odot$ pc $^{-3}$（如果拱距GC 30 pc）或$\sim$ 200 M $_\odot$ pc $^{-3}$（如果拱距GC 100 pc）的初始密度设定了下限。生存的普卢默球变化不大，除了动态质量分离，但最初的分形分布迅速删除子结构，动态质量分离，并通过200万年看起来非常相似的初始普卢默球，因此，它几乎是不可能确定的初始条件集群在强潮汐场。
2018-04-24 astro-ph.GA
Unveiling the small-scale jets in the rapidly growing supermassive black hole IZw1
本研究利用高分辨率 VLBI 观测，在快速生长的超大质量黑洞 IZw1 中成功探测到约 45 秒差距的小尺度间歇性喷流，为极端高吸积状态下的 AGN 与 X 射线双星类比提供了支持。
2023-05-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Long-term orbital evolution of Galactic satellites and the effects on their star formation histories
我们调查的轨道运动的矮球状星系（dSphs）的晕的银河系（MW），以了解他们可能的影响，在这些MW卫星的恒星形成历史的多样性。在这项工作中，我们明确地考虑了随时间变化的引力势由于MW的暗晕质量的增长，以计算长期的轨道演化的dSphs，指导{ \it盖亚} DR 2自行车，在过去的135亿年。我们发现，卫星的下落时间，定义在该星系第一次交叉内的MW的晕的维里半径的增长，正好与恒星形成率（SFR）的经典dSphs的样本达到峰值时的时间。另一方面，超微弱的dSphs已经完成了他们的SF活动之前，他们的下落时间已经在以前的作品中提出，但有一个签名，他们的早期SF的历史受到影响的相互作用与不断增长的MW的晕在一定程度上。我们还发现，对于经典的dSphs，恒星形成后的SFR的峰值到当前的恒星质量的相对分数是较小的星系在其第一次陷落的近心半径。这些结果表明，dSphs到MW和由此产生的环境效应，如冲压压力剥离和/或潮汐扰动MW的暗晕包含热气体的下落属性在其恒星形成的历史中发挥重要作用。
2020-10-23 astro-ph.GA
Galactic dust evolution with rapid dust formation in the interstellar medium due to hypersonic turbulence
湍流可以通过分子的吸积来显著加速尘埃颗粒的生长。对于与气体动态耦合的尘埃，增长率与马赫数的平方成比例，这意味着增长时间尺度可以很容易地减少一个数量级以上。因此，限制时间尺度是分子云形成的速率，这意味着ISM中的尘埃产生可以迅速达到解释在高红移下观测到的尘埃质量所需的水平。因此，湍流可能是解决高红移星系尘埃演化模型中的补充问题的方法，并解释了在$z = 7 - 8$看到的尘埃质量。一个简单的分析银河尘埃演化模型，其中晶粒生长很好地补偿了预期的更高速率的尘埃破坏超新星冲击。与以前的同类模型相比，该模型更简单，依赖的假设更少，似乎更适合从观测中获得的数据。
2019-11-28 astro-ph.GA
Molecular Gas Heating and Modified Dust Properties in Active Galaxies: Growing Black Holes or Tidal Shocks?
我们调查，如果和如何成长超大质量黑洞（SMBH）被称为活动星系核（AGN）和引力相互作用影响温暖的分子气体和星系尘埃。我们的分析集中在z < 0.1的630个星系的形态和温暖的ISM属性。我们使用泛星巡天的灰色图像将星系分为合并，早期合并和非合并。我们使用MIR光谱测量旋转H2跃迁，尘埃和PAH功能，硅酸盐发射或吸收线在9.7微米，研究引力相互作用如何影响温暖的ISM活动星系核和非活动星系核主机。我们发现，在活动星系核的主机，ISM是温暖的，H2的多环芳烃的比例较大，多环芳烃的发射线比和硅酸盐强度有一个更广泛的值范围比非活动星系核主机。我们发现，合并和非合并的H2排放之间的一些统计差异，但这些差异是不太统计显着的活动星系核和非活动星系核主机之间的差异。
2020-04-03 astro-ph.GA
The Star Formation Relation for Regions in the Galactic Plane: The Effect of Spatial Resolution
我们研究了分子气体面密度和恒星形成率面密度之间的关系，在一个11平方度的区域的银道面。来自Bolocam银河平面巡天的1.1毫米尘埃连续体和来自WISE全天巡天的22微米辐射分别被用作分子气体和恒星形成率的示踪剂，横跨银河经度31.5 > l > 20.5和银河纬度0.5 > b >-0.5。通过将图像卷积到更大的尺度，在从33弧秒到20弧分的分辨率范围内研究了这种关系。1.1毫米和22微米之间的像素与像素的相关性在小尺度下迅速增加，并在5 - 8弧分的尺度下趋于平稳。我们研究了恒星形成关系的基础上逐像素分析和1.1毫米和22微米的峰值分析。恒星形成关系被发现是近似线性的，在所有空间尺度上关系的形式都没有显着变化，并且位于Kennicutt（1998）的河外关系之上。平均天然气耗尽时间约为2亿年，在不同尺度下变化不大，但耗尽时间的离散度随着尺度的增大而减小。
2014-09-18 astro-ph.GA
Stellar Streams and Clouds in the Galactic Halo
近年来，人们发现了越来越多的恒星碎片流和云。这些结构通常被探测为延伸的，通常是曲线形的贫金属恒星的高密度，从前景盘人口中脱颖而出。这些流通常在天空中延伸数十度或更多，甚至环绕银河系，日心距离从3到100 kpc不等。本章总结了用于寻找这些流的技术，并提供了截至2015年1月已探测到的所有主要流和云的位置、距离、速度和金属丰度的表格。亦提供溪流的天空图。个别潮汐碎片结构的属性进行了讨论。
2016-03-29 astro-ph.GA
The evolution of circumstellar discs in the Galactic Centre: an application to the G-clouds
银河系中心在几百万年前经历了一次恒星形成事件，可能产生了许多拥有拱星盘的金牛座T星。有人认为，这些圆盘可能是被确定为"G云“的致密尘埃电离源。考虑到银河系中心的恶劣环境，我们研究了这些圆盘可能经历的进化途径。我们计算新的外部光蒸发模型适用于光盘在银河系中心，占亚音速发射的风和吸收的紫外线光子的灰尘。利用演化圆盘的计算，我们发现光蒸发对圆盘的快速截断导致它们迅速地吸积到中心恒星上。最终，一个吸积的环星圆盘的寿命是$\lesssim1~$ Myr，它的寿命不足以解释G云。然而，我们确定了一个新的进化途径，在银河系中心的拱星盘。通过光蒸发去除圆盘材料可以防止年轻恒星由于磁制动而旋转，最终导致快速旋转的年轻恒星将圆盘扭转成防止吸积的“递减圆盘”状态。与此同时，圆盘中的任何行星伴侣都会将尘埃捕获在其轨道之外，从而关闭光蒸发。在这种状态下，椎间盘可以存活长达$\sim$ 1000万年。与其他恒星的相遇很可能会使这颗行星在密尔的时间尺度上消失，导致光蒸发重新开始，从而产生G云的特征。一个巨大的行星部分$\sim10\%$可以解释观测到的G云的数量。
2022-11-30 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Can stellar-mass black hole growth disrupt disks of active galactic nuclei? The role of mechanical feedback
恒星质量黑洞（sBH）被预测嵌入活动星系核（AGN）盘由于引力拖曳和原位恒星形成。然而，我们发现，由于在活动星系核盘环境中的高气体密度，紧凑的对象可能会迅速增长到中等质量的黑洞和耗尽的活动星系核盘的物质，除非吸积被抑制的一些反馈过程（ES）。这些结果与活动星系核的观测和银河系中心的动力学不一致。在这里，我们考虑减少气体吸积的机械反馈机制。快速吸积的sBH通过Blandford-Znajek机制发射风和/或喷流，产生高压冲击和茧。这样的冲击和茧可以在盘的平面内横向传播，喷射出circum-sBH盘（CsBD）的外部区域，并在活动星系核盘上刺穿一个水平尺寸与盘标度高度相当的洞。由于束缚CsBD的耗尽时间尺度比气体向sBH的再供应时间尺度短得多，到sBH上的时间平均吸积速率通过该过程以因子$\sim 10$ - $100$减小。因此，这种反馈机制可以帮助缓解sBH过度生长和AGN盘耗尽问题。另一方面，我们发现，茧的喷流可以解除大部分的气体吸积在磁盘中的质量较小的SMBH，这可能有助于解释缺乏高爱丁顿比AGN与SMBH质量$\lesssim10^5{\rm M_\odot}$。
2021-12-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Modelling the observed luminosity function and clustering evolution of Lyman-$α$ emitters: growing evidence for late reionization
利用经验静止坐标系等效宽度分布模型研究了高红移（z > 5）Lyman- $α$发射星系（LAE）的星系群.我们校准到观测到的光度函数和角关联函数在z = 5.7测量的SILVERRUSH调查。这使我们能够填充的高动态范围舍伍德模拟套件LAEs，并计算其LY $α$发射通过星系间介质（IGM）的传输。我们使用这个模拟的人口来探索IGM对LAEs的高红移观测的影响，并在z = 6.6，7.0和7.3的窄带滤波器红移的预测。比较我们的模型与现有的观测，我们发现一个后期再电离的建议，与最近的低光学厚度来自宇宙微波背景（CMB）的普朗克合作和不透明度波动的Ly $α$森林。我们还探讨了环银河系介质（CGM）的作用和较大的体积的气体，这是降落到主机晕与IGM在衰减的LY $α$信号，发现一个显着的部分衰减是由于CGM和降落的气体，这增加了对再电离结束，虽然有一个大的分散在整个模拟LAE人口。
2019-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rapidly Star-forming Galaxies At High Redshifts
赫歇尔为研究快速形成恒星的星系演化到高红移打开了新的窗口。今天的大规模恒星爆发的特点是恒星形成率（SFR）为100+ Mo/年，并显示出混乱的形态和有核恒星的形成，这表明发生了一次重大的合并。在z~2处，质量和SFR相似的星系具有有序旋转和分布式恒星形成的特征。新兴的冷吸积范式为这种差异提供了直观的理解。在其中，晕吸积率控制着气体进入恒星形成区域的供应，并受到强烈外流的调制。在高z的高吸积率驱动更快的恒星形成，同时也使磁盘更厚和更结块;在观测到的强星系外流的存在下，团块预计是短暂的。因此，在高红移下同样快速的恒星形成者并不类似于本地合并驱动的恒星爆发，而是类似于具有高度增强的吸积率的本地盘。
2011-01-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Growing supermassive black holes in the late stages of galaxy mergers are heavily obscured
星系的合并被认为会导致大量的气体流入内部秒差距，这可以激活超大质量黑洞（SMBH）的快速吸积，从而产生活动星系核（AGN）。在这一过程的很大一部分，SMBH预计将被气体和尘埃笼罩。在硬X射线波段，辐射受吸收的影响较小，在不同的合并阶段，研究52个星系核中的红外选择的本地发光和超亮红外星系，我们发现，在合并的最后阶段，SMBHs周围的材料量增加。我们发现，在合并晚期星系中，康普顿厚度（CT，$N_{\rm\,H}\geq 10^{24}\rm\,cm^{-2}$）活动星系核所占的比例（$f_{\rm\,CT}=65^{+12}_{-13}\%$）比局域硬X射线选择活动星系核（$f_{\rm\,CT}=27\pm 4\%$）高，并且当两个合并星系的核处于$D_{12}\simeq0.4-10.8$千秒差距（$f_{\rm\,CT}=77_{-17}^{+13}\%$）的投影距离时，暗度达到最大值。我们还发现，在我们的样本中，所有的晚期合并星系的活动星系核都有$N_{\rm\,H}> 10^{23}\rm\,cm^{-2}$，这意味着遮蔽物质覆盖了X射线源的$95^{+4}_{-8}\%$。这些观测结果表明，在星系合并的后期阶段，物质从星系尺度到几十秒差距内是最有效的漏斗，并且高级合并中的SMBHs的封闭环境相对于孤立星系中的SMBHs更富含气体和尘埃，并且不能用经典的AGN统一模型来解…
2017-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Transformative Journey of HD 93521
HD 93521是一颗快速旋转的大质量恒星，位于银河系盘面上方约1千秒差距，其质量的演化年龄远小于它被抛出盘面的飞行时间。在这里，我们提出了一个重新评估的进化和运动的时间尺度HD 93521。我们根据盖亚EDR 3的距离和自行以及径向速度测量结果的总结计算出飞行时间为39 +/-300万年。然后，我们确定恒星的光度使用旋转模型结合所观察到的光谱能量分布和距离。与Brott等人的旋转恒星演化轨迹比较，得出的演化年龄约为5 +/-200万年。我们建议，解决时间尺度的差异是，HD 93521是一个恒星合并的产品。它可能是从银河系盘中弹射出来的，作为一个低质量恒星的近距离双星系统，最终合并形成了我们今天观察到的快速旋转的单一大质量恒星。
2021-12-15 astro-ph.GA astro-ph.SR
Rapid and Bright Stellar-mass Binary Black Hole Mergers in Active Galactic Nuclei
激光干涉引力波天文台（LIGO）发现了双黑洞双星发射引力波的直接证据。星系核被认为是恒星质量黑洞的聚集地。这些黑洞中的相当一部分（$\sim30\%$）可以存在于双星系统中。我们研究了活动星系核中的黑洞双星的命运，它们被困在中心超大质量黑洞周围的吸积盘的内部区域。我们表明，二进制黑洞可以迁移到磁盘内，然后迅速合并以及在一个萨尔皮特时间。双星也可能从盘中吸积大量的气体，远高于爱丁顿速率。这可能导致可检测的X射线或伽马射线发射，但需要具有几个百分比辐射效率的超爱丁顿吸积，与薄盘相当。我们讨论了引力波观测和黑洞人口研究的影响。我们估计，先进的LIGO可能会检测到$\sim20$这样，气体诱导的二元合并每年。
2016-12-17 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
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
Formation of Massive Black Holes in Galactic Nuclei: Runaway Tidal Encounters
核星团（NSC）和超大质量黑洞（SMBH）都居住在星系核中，共存于一系列的隆起质量中，但在最大或最小的星系中相互排斥。我们建议，一旦神经干细胞超过一定的临界中心密度和速度分散，通过失控的潮汐捕获发生的神经干细胞转化为SMBHs。这个过程中的瓶颈，就像所有的碰撞逃逸一样，是黑洞质量的第一个e-折叠。恒星质量的增长黑洞过去这个瓶颈发生的潮汐捕获恒星消耗在重复事件的质量转移在近心。一旦黑洞达到100-1000太阳质量，潮汐捕获可能会关闭作为生长通道，但潮汐破坏事件将继续，并出现能够生长种子SMBH到更大的尺寸。一旦种子SMBH消耗其宿主NSC的核心，失控就会减慢（变为亚指数）。虽然SMBH中的大部分宇宙质量密度最终是由非常大质量星系中的偶发气体吸积产生的（通过Soltan-Paczynski论点），但最小的SMBH可能是从与NSC恒星的强烈潮汐相遇中成长起来的。SMBH种子在一段时间内完全通过这个通道生长$t$，将遵循与宿主星系速度色散$σ$的简单幂律关系。在最简单的情况下，它是$M_\bullet \sim σ^{3/2}\sqrt{M_\star t / G} \sim 10^{6}M_\odot (σ/ 50~{\rm km~s}^{-1})^{3/2}(t/10^{10}~{\rm yr})^{1/2}$，但是指数和前因子可以根据损失锥再填充的细节而略有不同。目前的潮汐中断事件率…
2016-06-06 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Disc fragmentation. II. Ejection of low mass Free Floating Planets from growing binary systems
University of Leicester（莱斯特大学）；IRAP, Université de Toulouse, CNRS, Université Paul Sabatier, CNES（法国图卢兹大学/国家科学研究中心/保罗·萨巴蒂尔大学）；University of Warwick（华威大学）；University of Zurich（苏黎世大学）
本文提出，盘碎片化过程可解释从成长中的双星系统中抛出大量低质量自由漂浮行星，并通过模拟验证了高抛出效率。
2026-01-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Hyperaccreting black holes in galactic nuclei
在星系演化的早期阶段，物质流入星系核的速率有时会超过成长中的中央黑洞的爱丁顿极限几个数量级。我们讨论了黑洞以如此高的速率实际吸积这种物质的必要条件，并考虑了超吸积黑洞的观测外观和可探测性。为了以超爱丁顿速率吸积，下落的气体必须具有足够低的角动量。虽然大部分的气体是吸积的，但也有相当一部分聚集在光学厚度很厚的外壳中，光度为$\sim L_{\rm Edd}$，可能是被更高能量的喷流穿透的。如果是$\dot M > 10^3 \dot M_{\rm Edd}$，则包络谱类似于温度为几千K的黑体，但对于较低的（但仍然是超爱丁顿的）吸积速率，谱变成非常稀和硬的维恩谱。我们认为各种制度的超吸积的可能性，并讨论其可能的观测签名。
2016-09-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
