A Relationship between Supermassive Black Hole Mass and the Total Gravitational Mass of the Host Galaxy
研究了中心超大质量黑洞的质量与宿主星系总引力质量(M_tot)之间的相关性.这些结果是基于SLACS巡天中的43个星系尺度强引力透镜的结果,其中黑洞质量是通过两个标度关系:黑洞质量与Sersic指数的关系(M_bh - n)和黑洞质量与恒星速度色散的关系(M_bh - sigma)估算的。我们使用封闭的质量内的R_200,半径内的早期类型的星系的密度分布超过临界密度的宇宙的一个因素的200,确定的引力透镜模型拟合到HST成像数据,作为总的引力质量的示踪剂。在M_bh的2个数量级上,最佳拟合相关性为log(M_bh)=(8.18 +/-0.11)+(1.55 +/-0.31)(log(M_tot)-13.0),其中M_bh由M_bh - sigma关系确定。从各种测试中,我们发现,我们不能可靠地推断出M_bh和M_tot之间的连接从M_bh-n关系。M_bh - M_tot关系为验证超大质量黑洞的性质是由宿主星系的晕性质决定的这一预言提供了一些第一批直接的观测证据。
2009-09-01 astro-ph.GA
AGN lifetimes in UV-selected galaxies: a clue to supermassive black hole-host galaxy coevolution
超大质量黑洞(SMBH)与其宿主星系之间的共同演化已经提出了十多年,尽管关于黑洞吸积活动调节$z>1$星系恒星形成的直接证据很少。本文研究了$UV$ -选择红序列(RS)、蓝云(BC)和绿谷(GV)星系中X射线活动星系核(AGN)的寿命,发现活动星系核吸积活动在$z\sim1.5-2$的GV星系中最显著,而RS和BC星系则相对较弱。我们还比较了活动星系核吸积时间尺度与典型的颜色过渡时间尺度的$UV$选择的星系。我们发现,GV星系在$z\sim1.5-2$处的寿命与其活动星系在这些红移处处于高吸积率模式时的典型时间尺度非常接近;对于BC星系,色变时间尺度与黑洞强吸积寿命之间的一致性更可能发生在较低的红移($z<1$)处。我们的结果支持这样一种假设:活动星系核吸积活动控制着宿主星系的$UV$色变,使得星系和它们的中央SMBH相互协同演化。
2021-10-26 astro-ph.GA
Inferences on relations between distant supermassive black holes and their hosts complemented by the galaxy fundamental plane
超大质量黑洞与其宿主星系之间的基本关系的实现将在天体物理学中产生深远的影响。为了进一步研究它们的共同演化,进行了一项调查,以了解类星体和它们的宿主在早期是否遵循黑洞(BH)质量和恒星速度色散之间的局部关系。我们使用584个SDSS类星体在0.2 < z < 0.8与黑洞测量,和他们的主机从超级凸轮斯巴鲁战略计划的属性。的恒星速度色散的推断是实现每个基于恒星的质量和大小的宿主星系通过使用星系质量基本面在类似的红移不活跃的星系。与以往的研究一致,类星体占据了一个从局部M_BH-σ关系升高的位置,被认为是一个平坦化,而保持M_BH/M* 的比值与局部值一致。基于样本的正演模拟,我们证明了一个不断演变的内在M_BH-σ关系可以匹配的观察。然而,我们假设这些变化可能反映了M_BH和M* 之间的非进化内在关系。令人欣慰的是,无论是大质量的,静止的还是紧凑的星系,都有迁移到本地M_BH-σ的迹象。因此,类星体宿主在高红移时的大部分凸起都处于发展阶段,并可能在稍后的时间与它们的黑洞对齐到质量标度关系上。
2022-04-25 astro-ph.GA
Morphological evolution of supermassive black hole merger hosts and multimessenger signatures
随着激光干涉仪空间天线(LISA)和脉冲星定时阵列等项目有望在不久的将来探测到来自超大质量黑洞合并的引力波,关键是我们要了解我们期望这些探测是什么,并最大限度地从中学习。为了解决这一问题,我们研究了合并的超大质量黑洞在Illustris模拟,合并的整体速度,合并黑洞和它们的宿主星系之间的相关性。我们发现,这些合并发生在典型的星系沿$M_{\rm{BH}}-M_*$关系,和LISA和PTA之间,我们希望探测星系质量的全范围。由于星系合并可以触发恒星形成的增加,我们发现,与质量匹配的样本相比,拥有低质量黑洞合并的星系往往会显示出恒星形成率的轻微增加。然而,高质量的合并主机有典型的恒星形成率,由于低气体分数和强大的活动星系核反馈的组合。虽然较小的黑洞合并与扰动形态无关,但大的合并(特别是在高质量的情况下)往往显示出最近星系合并的形态证据,这些证据存在约5亿年。这与合并黑洞的坠落/硬化时间在同一尺度上,这表明引力波信号的电磁跟踪可能无法观察到这种相关性。我们进一步发现,将一个现实的时间尺度延迟的黑洞合并可能会转移合并质量的分布向更高的质量,降低率LISA检测,而增加率PTA检测。
2021-07-29 astro-ph.GA
The interaction between supermassive black holes and globular clusters
几乎所有沿着哈勃序列的星系在它们的中心都有一个紧凑的大质量物体(CMO)。CMO可以是一个超大质量黑洞(SMBH),也可以是一个非常密集的星团,也被称为核星团(NSC)。一般来说,较重的星系(质量为$\gtrsim 10^{11}\mathrm{M}_{\odot}$)有一个中央SMBH,而较轻的星系则有一个中央NSC。相反,中间质量主机包含NSC和SMBH。NSC的一个可能的形成机制依赖于干合并(迁移)方案,其中球状星团(GC)向宿主星系的中心衰变并合并。在这个框架下,在高质量星系的NSCs的情况下,可以归咎于中央SMBH的强烈的潮汐场的下降GC的破坏。在这项工作中,我们报告了使用我们的高分辨率,直接,代码HiGPU进行的N体模拟的初步结果,以研究中央SMBH对围绕它运行的单个GC的影响。通过改变SMBH的质量和宿主星系的质量,我们推导出中央SMBH的质量上限,从而得到宿主星系的质量,高于该值,NSC的形成受到抑制。
2015-01-27 astro-ph.GA
Testing the Evolution of the Correlations between Supermassive Black Holes and their Host Galaxies using Eight Strongly Lensed Quasars
利用高红移活动星系核研究超大质量黑洞(MBH)质量与其活动宿主星系性质之间的相关性的主要挑战之一是仪器分辨率。强大的透镜放大率有效地提高了仪器分辨率,从而有助于解决这一挑战。在这项工作中,我们研究了八个强透镜活动星系核(AGN)与深哈勃太空望远镜成像,使用透镜建模代码Lenstronomy重建图像的来源。利用重建的宿主星系亮度,我们基于恒星星族模型推断了宿主星系的恒星质量。MBH是使用标准方法从宽发射谱线估计的。我们的研究结果与最近的工作的基础上非透镜活动星系核,展示了使用强透镜活动星系核的潜力,以扩大研究的相关性,以更高的红移。目前,透镜活动星系核的样本量很小,因此它们主要提供与非透镜活动星系核分辨率有关的系统误差的一致性检查。然而,在未来几年内,通过地面和空间宽场调查的专门搜索,已知的透镜活动星系核的数量预计将急剧增加,它们可能成为黑洞和星系共同演化的关键诊断。
2020-11-13 astro-ph.GA
Origin of the Correlations Between Supermassive Black Holes and Their Host Galaxies
观测表明,附近椭圆星系中的超大质量黑洞与其宿主球状体的恒星速度色散($\MBH - σ$关系)和恒星质量($\MBH - \Mhost$关系)密切相关。然而,这些相关性的起源仍然模糊不清。在Zhu等人之前的一篇论文中,我们提出了一个模型,把$σ$关系与系统的动力学状态联系起来,把$\MBH - \Mhost$关系与星系生长的自我调节联系起来。为了测试这个模型,我们编译了一个样本的观察到的星系具有不同的属性,并检查这些参数上的依赖关系。我们发现,星系满足的$\MBH - σ$相关似乎已经达到维里平衡,动能和引力势之间的比率,2K/U $\sim$ 1。此外,黑洞吸积率与恒星形成率之比在红移z=0 - 3的大质量范围内的活动星系中几乎保持恒定,即BHAR /SFR $\sim$ $10^{-3}$。这些结果证实了我们的理论模型,即观测到的关联有不同的起源:$\MBH - σ$关系可能是星系弛豫的结果,而$\MBH$ - $\Mhost$关系可能是星系中自调节的黑洞吸积和恒星形成的结果.
2014-10-30 astro-ph.GA
A direct connection between the wake and the former host galaxy of a proposed runaway supermassive black hole
本研究通过甚大望远镜B波段成像,证实候选失控超大质量黑洞的线性尾迹延伸至其前身致密宿主星系,二者无间隙,挑战了二者为独立天体的相关模型。
2023-04-29 astro-ph.GA
Simultaneous Measurements of Star Formation and Supermassive Black Hole Growth in Galaxies
星系中的超大质量黑洞与它们的恒星一起成长,尽管人们对这些主要星系成分之间的关系知之甚少。对恒星和星系中黑洞的宇宙生长的观测受到不相交样本和尘埃衰减的强烈影响。热红外线具有令人难以置信的潜力,可以同时测量覆盖广泛物理条件的大样本星系中的恒星形成和黑洞吸积速率。斯皮策在低红移时证明了这种潜力,并通过观察z~2处最明亮的星系。JWST将这些方法应用于这些时期的正常星系,但无法产生大的光谱样本或访问高红移的热红外。在我们的波长覆盖范围内,JWST和ALMA之间将存在一个数量级的差距。一个大型的冷红外望远镜可以填补这一空白,以确定何时(在宇宙时间内),以及在哪里(在宇宙网络中),恒星和黑洞共同进化,通过测量这些过程同时在统计上完整和公正的星系样本z>8。下一代无线电干涉仪将具有测量恒星形成和核吸积的分辨率和灵敏度,即使是在尘埃最多的星系中。热红外线和无线电一起可以独特地确定恒星和超大质量黑洞如何在宇宙时间内在星系中共同进化。
2019-03-12 astro-ph.GA
Stringent limits on the masses of the supermassive black holes in seven nearby galaxies
我们提出了一个新的严格限制的质量$M_{bh}$的中央超大质量黑洞的7个邻近星系的样本。我们的$M_{bh}$的估计是基于动力学模型的中心宽度的星云发射线测量的亚弧秒孔径与哈勃太空望远镜。中心恒星速度色散$σ_c$的样本星系是来自新的长缝光谱从地面观测和隆起的有效半径从一个二维光度分解的i波段图像从斯隆数字巡天。推导出严格的$M_{bh}$限制运行平行和以上的$M_{bh}-σ_c$的关系,没有系统的趋势取决于星系的距离或形态。这进一步支持了先前的发现,即当气体中心达到峰值时,星云线的宽度可以很好地追踪到核引力势。通过我们的研究,由星云线宽得到的具有严格$M_{bh}$极限的星系数目增加到114个,可以用来研究$M_{bh}$与宿主星系性质的标度关系。
2017-07-19 astro-ph.GA
One-zone models for spheroidal galaxies with a central supermassive black-hole. Self-regulated Bondi accretion
利用一个单区演化模型,研究了超大质量黑洞与宿主星系的协同演化随吸积辐射效率、暗物质含量和宇宙学气体注入量的变化.特别地,辐射反馈是通过使用自调节的Bondi吸积计算的。模型的特点是强烈的振荡时,星系是在活动星系核状态与高吸积光度。我们发现,这些单区模型是能够重现两个重要的阶段的星系演化,即一个模糊的冷阶段时,大部分的恒星形成和黑洞吸积发生,以及以下的静态热阶段,吸积仍然高度次爱丁顿。在几乎所有的模型中也发现了与冷相相关的康普顿厚相。参数空间的探索表明,与现今的Magorrian关系最接近的协议,获得独立的暗物质晕质量,星系与低质量的种子黑洞,吸积辐射效率~0.1。
2010-10-16 astro-ph.GA
Driving the Growth of the Earliest Supermassive Black Holes with Major Mergers of Host Galaxies
超大质量黑洞(SMBH)的形成机制,特别是在红移$z> 6$观测到的发光类星体$\sim 10^9\,{\rm M}_{\odot}$ SMBH的形成机制,仍然是一个开放的基本问题。在宇宙年龄不到10亿年的早期,如此大质量的黑洞的存在意味着它们要么是通过超爱丁顿吸积,要么是通过在爱丁顿极限附近几乎不间断的气体吸积而增长的;后者,乍一看,与较低红移的经验趋势不一致,在那里,与快速黑洞增长相关的类星体事件是罕见和短暂的。在这项工作中,我检查是否以及在何种程度上的增长的$z> 6$类星体SMBHs可以解释在标准的类星体的范例,其中主要合并的主机星系触发事件的快速气体吸积低于或接近爱丁顿限制。使用一套Monte Carlo合并树模拟的组装历史的可能的主机的PDMATHAMN类星体,我调查(i)他们的增长和主要的合并率出$z\sim 40$,和(ii)多久的喂养情节引起的主机合并必须持续,以解释所观察到的$z> 6$类星体人口没有超爱丁顿吸积。晕主合并率大致与$\propto (1+z)^{5/2}$成比例,类星体宿主通常在$15> z > 6$($\approx 650\,{\rm Myr}$)之间经历$> 10$主合并,而在$3>z > 0$($\approx 11 \,{\rm Gyr}$)的典型大质量星系则经历$\sim 1$。一个可行的亚爱丁顿SMBH增长模型的例子是一个主机合并触…
2014-06-11 astro-ph.GA
Supermassive black hole feedback quenches disc galaxies and suppresses bar formation in TNG50
本研究利用TNG50宇宙磁流体模拟,分析198个类银河系盘星系,揭示超大质量黑洞反馈与恒星棒形成、恒星形成熄灭的关联,为黑洞反馈亚网格模型提供约束。
2024-09-10 astro-ph.GA
Supermassive Black Hole Binaries: Environment and Galaxy Host Properties of PTA and eLISA sources
对于脉冲星定时阵列(PTA)和天基(SB)探测器来说,一旦超大质量黑洞(BH)双星达到<<1 pc的间隔,它们将构成最强的引力波(GW)源。虽然BH双星的合并构成了宇宙学标准模型和星系合并的自然结果,它们的动力学演化仍然知之甚少,因此它们在不同阶段的丰度。我们使用一个动力学模型的BH二进制的衰变加上宇宙学模拟和半经验的方法,以占领晕的星系和BH,为了遵循的性质分布的星系托管BH二进制候选人的演化衰变由于GWs的排放。我们的模型允许我们放松简化假设的双星在星系中的占领和他们的质量,以及红移的演变。继先前提出的电磁(EM)签名的二进制subpc政权,包括光谱特征和变化,我们可能的分布模型,这样的签名,也设置上限,其寿命。我们发现了一个双峰分布的主机属性,对应于BH二进制文件适合被检测到的PTA和检测的只有从空间任务,eLISA。虽然已经讨论过eLISA源的峰值可能发生在高z,但我们表明,在附近的宇宙中必须有一个这样的源的人口,可能会显示出可检测的EM签名,代表多信使天体物理学的重要实验室。我们发现了一个弱的依赖星系主机属性的双星占领,可以追溯到BH的起源。这里报告的主机相关性与预期的EM信号相结合,可能有助于验证附近GW候选者的存在,并将其与“常规”的活动星系核内在变异性区分开来。
2014-10-14 astro-ph.GA
Classical bulges, supermassive blackholes and AGN feedback: Extension to low-mass galaxies
采用Lu et al. 2014 a的恒星形成速率与晕质量增长关系的经验模型,预测了中心星系的经典核球质量($M_{\rm cb}$)-恒星总质量($M_\star$)关系。假设超大质量黑洞(SMBH)质量($M_{\rm BH}$)与经典核球质量成正比,其比例关系由大质量星系的比例关系给出,预言了一个$M_{\rm BH}$ - $M_\star$关系,该关系与不同类型星系的观测关系很好地吻合.特别地,该模型再现了在$M_\star=10^{10.5}$ - $10^{11}M_{\odot}$处的强转变,低于该转变,$M_{\rm BH}$随着$M_\star$的减小而迅速下降。我们的模型预测在$M_\star <10^{10.5}M_{\odot}$的新序列,其中$M_{\rm BH} \propto M_\star$,但幅度是$\sim 50$的因子,低于在$M_\star>10^{11}M_{\odot}$的序列的幅度。如果所有的SMBH都是通过类似的类星体模式以百分之几的反馈效率生长的,那么在红移$z\gtrsim 2$的低质量星系中产生的能量可以将环星系介质加热到特定的熵水平,这是防止低质量暗物质晕中过度形成恒星所必需的。
2015-03-31 astro-ph.GA
Wandering Supermassive Black Holes in Milky Way Mass Halos
我们提出了一个自洽的预测,从大规模的宇宙学模拟人口的“流浪”超大质量黑洞(SMBHs)的质量大于$10^6$ M $_{\odot}$长寿命,kpc尺度轨道内银河系(MW)质量星系。我们从Romulus 25宇宙学模拟(Tremmel et al. 2017)中提取了MW质量晕的样本,该样本能够独特地捕获星系合并期间和之后SMBH的轨道演化。我们预测,这样的晕,无论最近的合并历史或形态,主机的平均$5.1 \pm 3.3$ SMBH,包括他们的中央黑洞,在10 kpc的银河系中心和平均$12.2 \pm 8.4$ SMBH总维里半径内,不计算那些在卫星晕。游荡的SMBH存在于它们的宿主星系中几个Gyrs,通常在早期宇宙中被它们的宿主晕吸积。我们发现,与$>4σ$的意义,流浪SMBH优先发现星系盘外。
2018-04-23 astro-ph.GA
The $M-σ$ relation between supermassive black holes and their host galaxies
超大质量黑洞(SMBH)在大多数星系的中心都有发现。它们的质量和引力势与宿主星系相比可以忽略不计。然而,已经观察到SMBH质量和宿主星系性质之间的一些强相关性,特别是将SMBH质量与星系中恒星的特征速度联系起来的$M-σ$关系。这些相关性的存在意味着SMBH影响着它的宿主星系的演化。在这篇综述中,我们提出了这种影响的最有前途的物理模型,称为活动星系核(AGN)风反馈模型。从SMBH周围的吸积盘发射的风可以驱动强大的外流,只要SMBH足够大-这个条件建立了$M-σ$关系。外流可以对宿主星系的演化产生深远的影响,通过压缩其气体并将其驱逐出去,影响恒星形成率。我们目前的模式和它的观测证据,以及未来的研究方向的现状。
2019-05-24 astro-ph.GA gr-qc
Supermassive Black Hole Binary Evolution in Axisymmetric Galaxies: the final parsec problem is not a problem
在星系合并的过程中,每个星系中的超大质量黑洞(SMBH)被认为会下沉到势能的中心,形成一个超大质量黑洞双星;这个双星可以通过三体散射喷射恒星,使SMBH更加接近。在一个静态的球形星系模型中,双星在抛出其损失锥中的所有恒星后,在大约1秒差距的距离处停止-这是众所周知的最终秒差距问题。早期的研究表明,三轴星系模型中的向心轨道是以足够高的速率重新填充损失锥以防止黑洞停滞的关键。然而,在轴对称星系中从未探索过双星SMBHs的演化,因此不清楚最终秒差距问题是否在这些系统中持续存在。在这里,我们使用一套直接的N体模拟跟踪SMBH的星系模型的椭圆度范围内的二元演化。对于第一次,我们表明,仅仅轴对称可以解决最终的秒差距问题,我们发现的SMBH的演变是独立的N轴比为c/a=0.8,SMBH二进制分离达到重力辐射制度为c/a=0.75。
2013-02-07 astro-ph.GA
Properties of Galaxies around AGNs with Most Massive Supermassive Black Hole Revealed by the Clustering Analysis
为了研究与活动星系核有关的星系的性质,揭示超大质量黑洞(SMBH)的加燃料机制的本质,我们给出了红移0.1-1.0的活动星系核(AGN)与星系之间的聚类分析结果.我们使用了8059 SDSS AGN/类星体的维里质量的单个SMBH的测量,并将它们分为四个质量组。进行交叉相关分析,并推导出每个质量组的偏倚。还导出了各质量群星系的平均色分布和光度分布。星系的颜色估计SED构建从合并的SDSS和UKIDSS目录。用相减法得到了星系的颜色和光度分布,该方法不需要星系的红移信息。主要结果是:(1)从低质量组到高质量组,偏差增加2倍;(2)具有最大质量SMBH的活动星系核周围环境(Mbh > 10^9 Msun)以红序星系为主;(3)在Mbh = 10^8.2 - 10^的活动星系核周围,在M > -19.5等的暗侧,光度函数存在着边缘下降的迹象。9 Msun和最近红移群(z=0.1-0.3)。这些结果表明,最大质量的SMBH活动星系核居住在晕的大部分星系已过渡到红色序列。热晕气体的吸积以及来自演化恒星的再循环气体可能是为~10^9 Msun以上的SMBH提供燃料的最合理的机制。
2015-12-26 astro-ph.GA
Recoiling supermassive black holes in analytical and numerical galaxy potential
在质量为$10^{12} \rm{M_{sun}}$和$10^{11} \rm{M_{sun}}$的星系合并残余物的分析和数值模型中,我们跟踪反冲超大质量黑洞(SMBHs)的轨迹。我们构造了各种合并残留星系,以研究中央SMBH质量和祖星系质量比如何影响反冲SMBH的逃逸速度。我们的研究结果表明,主要合并残留星系的静态分析模型高估了SMBH的逃逸速度。在大的合并过程中,剧烈的弛豫导致星系质量的减小和在大的剩余半径处的较低的势能。这个过程在静态分析势中没有描述,但在我们的数值模型中可以清楚地看到。因此,不断发展的数值模型是一个更现实的描述星系合并SMBH的动力学过程。我们发现,SMBH的逃逸速度的数值主要合并残留星系可以高达25%,低于那些在分析模型。因此,数值模型中的SMBH通常会达到更大的银河系中心距离,并花费更多的时间在星系核之外的束缚轨道上。因此,数值模型预测了更多的空间偏移活动星系核(AGN)。
2019-08-07 astro-ph.GA
Interacting galaxies in the IllustrisTNG simulations -- IV: Enhanced Supermassive Black Hole Accretion Rates in Post-Merger Galaxies
我们提出了一个分析的瞬时超大质量黑洞(SMBH)吸积率在收集1563合并后的星系从IllustrisTNG模拟。我们的样本由在最近一次模拟快照中经历过合并的星系组成(在合并的约1.6亿年内),红移范围为0<z<1,合并恒星质量比>1:10,合并后恒星质量> $10^{10} M_{\odot}$。我们发现,平均而言,合并后的吸积率比对照样本高1.7倍,合并后比孤立星系更有可能经历发光的活动星系核(AGN)阶段。SMBH的吸积率增强持续约2 Gyrs合并后,显着超过约5亿年的寿命的恒星形成率增强。我们发现,同时增强的恒星形成和SMBH吸积率的存在取决于合并的质量比和合并后星系的气体质量。尽管这些吸积率的增强,只有约35%的合并后经历了一个发光的活动星系核($L_{bol}>10^{44}$ erg/s)在合并后的500万年内,只有不到10%的亮度超过$L_{bol}>10^{45}$ erg/s。此外,在IllustrisTNG星系样本中,最高光度($L_{bol}>10^{45}$ erg/s)的活动星系核中只有约10%是近期的合并。因此,我们的结果是一致的图片合并可以(但并不总是)触发活动星系核活动,但大多数星系托管高光度活动星系核不是最近的合并。
2022-12-14 astro-ph.GA
A Preferential Growth Channel for Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies at z<2
自$z\sim1$以来椭圆星系中恒星和超大质量黑洞质量的集合可以帮助诊断局部观测到的恒星质量和超大质量黑洞质量之间相关性的起源。因此,我们构建了三个椭圆星系的样本,一个在$z\sim0$和两个在$0.7\lesssim z \lesssim2.5$,并量化它们在$M_{BH}-M_*$平面的相对位置。使用贝叶斯分析框架,我们发现在恒星质量和SMBH质量之间的本地样本和更高的红移样本的平移偏移的证据。恒星质量的偏差很小,与测量偏差一致,但SMBH质量的偏差要大得多,在$z\sim1$和$z\sim0$之间达到7倍。SMBH偏移的幅度也可以取决于红移,在$z\sim 2$处达到$\sim20$的因子。结果是强大的变化,在高和低的红移样品和分析方法的变化。偏移量的大小和红移演化很难用选择和测量偏差来解释。我们的结论是,要么有一个物理机制,优先生长SMBHs在椭圆星系在$z\lesssim 2$,或选择和测量偏差都被低估,并依赖于红移。
2022-12-13 astro-ph.GA
Supermassive black holes in disk-dominated galaxies outgrow their bulges and co-evolve with their host galaxies
星系和它们的超大质量黑洞之间的深层联系是现代天体物理学和宇宙学的核心。观测到的星系和黑洞质量之间的相关性通常归因于主要合并对两者的贡献。我们利用一个星系的样本,其盘占主导地位的形态表明一个主要的合并自由的历史,并表明这样的系统能够成长超大质量黑洞的速率类似于类星体。将黑洞质量与凸起质量的保守上限进行比较,我们发现,如果创建凸起的过程也是黑洞增长的主要驱动力,则样本中的黑洞通常大于预期。黑洞和星系的总恒星质量之间的关系被发现为合并免费的样品,作为一个样品,经历了大量的合并,表明主要合并并没有发挥重要的作用,在控制星系和黑洞的共同演化。我们认为,更基本的过程,有助于星系组装也负责黑洞的增长。
2017-05-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hunting for Supermassive Black Holes in Nearby Galaxies with the Hobby-Eberly Telescope
我们利用麦克唐纳天文台的10米霍比-埃伯利望远镜(HET)对1022个星系进行了光学长缝分光观测。HET大质量星系巡天(HETMGS)的主要目标是寻找适合黑洞质量测量的邻近星系。为了精确测量黑洞的质量,我们必须从运动学上分辨出黑洞支配引力势的区域。对于大多数星系来说,这个区域远小于一个角秒。因此,黑洞的质量最好是在附近的星系中用具有高空间分辨率的望远镜来测量。HETMGS的重点是那些预测有最大的影响范围的星系,根据公布的恒星速度色散或星系基本平面。为了确保覆盖星系类型,调查的目标是这些星系的基本平面的正面投影。我们介绍了长缝观测的样本选择和所得数据产品,包括中心恒星运动学和发射线比。完整的数据集,包括光谱和解析的运动学,可在线获得。此外,我们表明,目前的作物的黑洞质量是高度偏向于密集的星系,特别是大磁盘和低色散星系的代表性不足。这项调查为未来系统的黑洞质量测量活动提供了必要的基础。
2015-02-02 astro-ph.GA
Supermassive black holes as the regulators of star formation in central galaxies
我们提出的黑洞质量,恒星质量和恒星形成率的一个不同的集团的91个星系与动态测量的黑洞质量之间的关系。对于我们的样本的星系与各种形态和其他星系的属性,我们发现,特定的恒星形成率是一个平滑递减的函数之间的比率黑洞质量和恒星质量,或我们所说的特定的黑洞质量。为了解释这种关系,我们提出了一个物理框架,星系的恒星形成活动的逐渐抑制的结果,从调整到增加特定的黑洞质量,因此,在加热量的增加。从这个框架,它遵循,至少有一些星系与中间特定的黑洞质量是在一个稳定的状态,部分宁静与中间特定的恒星形成率,这意味着过渡和稳定状态的星系生活在这个地区被称为“绿谷。“关于星系形成模型,我们的结果提出了一个重要的诊断,以测试各种处方的黑洞反馈及其对恒星形成活动的影响。
2017-07-04 astro-ph.GA
Updating the (Supermassive Black Hole Mass) - (Spiral Arm Pitch Angle) Relation: A Strong Correlation for Galaxies with Pseudobulges
我们已经进行了图像分析的(当前)44个螺旋星系的直接测量超大质量黑洞(SMBH)的质量,$M_{\rm BH}$,以确定每个星系的对数螺旋臂俯仰角,$ϕ$的完整样本。为了预测黑洞的质量,我们导出了关系式:$\log({M_{\rm BH}/{\rm M_{\odot}}}) = (7.01\pm0.07) - (0.171\pm0.017)[|ϕ|-15°]$。在$\log{M_{\rm BH}}$方向上,与该关系相关的总均方根散射为0.43 dex,固有散射为$0.33\pm0.08$ dex。因此,$M_{\rm BH}$ - $ϕ$关系式在预测旋涡星系中SMBH质量时至少和其他已知关系式一样准确。根据定义,$M_{\rm BH}$ - $ϕ$关系的存在要求SMBH质量必须以某种方式与星系盘相关。此外,我们的样本(44个中的37个)中的大多数在文献中被归类为具有pseudobulge形态,我们还揭示了SMBH质量与大规模螺旋图案相关,因此星系盘托管pseudobulges。此外,由于$M_{\rm BH}$关系能够估计出无膨胀螺旋星系中的黑洞质量,因此它在预测哪些星系可能拥有中等质量黑洞(IMBHs,$M_{\rm BH}<10^5$ ${\rm M_{\odot}}$)方面具有很大的前景。从目前的关系外推,我们预测,具有$|ϕ| \geq 26.7°$的星系应该具有IMBH。
2018-03-19 astro-ph.GA
Zooming in on supermassive black holes: how resolving their gas cloud host renders their accretion episodic
超大质量黑洞(SMBH)诞生于宇宙最初10亿年期间迅速演变的迷你晕中,从它们嵌入的宇宙网到它们的事件视界,从跨越许多数量级的气体流中获得能量。因此,吸积到SMBHs构成了一个巨大的挑战,以解决数字,目前需要使用的子网格模型来处理小,未解决的尺度上的流动。在本文中,我们研究的吸积模式的SMBHs最初插入在致密的星系气体云的心脏分辨率的影响,使用自定义的超拉格朗日细化方案来解决的黑洞(BH)的引力影响区。我们发现,一旦自引力的气体云主机是足够好的解决,吸积到BH的驱动下的云的内部结构,独立的BH种子质量,提供动力学摩擦是存在于云坍缩的早期阶段。对于氢和氦的原始气体混合物,在次秒差距尺度上围绕BH发展出一个细长的圆盘,将原本混乱的BH吸积占空比变成一个情节性的,对BH反馈具有潜在的重要影响。在这样的核盘的存在下,BH质量增长主要发生在下落的致密团块触发盘的不稳定性,燃料激烈,虽然短暂的气体吸积事件。
2018-10-03 astro-ph.GA
On The Role of Supermassive Black Holes in Quenching Star Formation in Local Central Galaxies
在这项工作中,我们分析的作用,AGN反馈淬火恒星形成的大质量,中央星系在本地宇宙。特别是,我们比较了两个半解析模型(L-GALAXIES和SAGE)具有不同的AGN反馈方案的预测,SDSS DR 7利用一种新的技术来识别观测数据集中的中央星系。这使我们能够研究模型的被动分数,这是预测将被抑制的活动星系核的反馈,和观察到的被动分数在观测动机的参数空间之间的相关性。虽然观察到的中心星系的被动分数显示出良好的相关性与恒星质量和球质量,被动分数在L-星系与晕和黑洞质量。对于SAGE,被动分数也与隆突质量相关。在这两个模型中,SAGE在黑洞-凸起质量(M_BH - M_Bulge)关系中具有较小的分散性,并且在z \sim 0处的斜率与最近的观测结果更一致。尽管SAGE中的射电模反馈更现实,但仍然存在与观测到的被动分数和淬灭星系分布有关的紧张关系。这些张力可能是由于对生活在非解析子结构中的星系的处理以及由此产生的更高的合并率,这可能会带来可用于恒星形成的冷气体。
2019-08-13 astro-ph.GA
The Fates of Merging Supermassive Black Holes and a Proposal for a New Class of X-Ray Sources
我们进行N体模拟的一些最大质量的星系从宇宙学模拟的层次结构的形成与总质量的范围$10^{12} M_{\odot} < M_{tot} < 3\times 10^{13} M_{\odot}$从$4\geq z \geq 0$。星系合并后,我们追踪了宿主中心黑洞周围下落黑洞(BH)的动态演化。从11个不同的模拟中,我们发现,在86个质量> $10^4 M_{\odot}$的黑洞中,有36个黑洞与其宿主星系的中心黑洞合并,13个被抛出宿主星系,37个仍以$z=0$轨道运行。在所有星系中,有33个黑洞在与中央黑洞双星或多星系发生密切相互作用后被踢到更高的轨道,之后只有一个黑洞与它们的宿主合并。这些环绕地球的黑洞应该可以通过它们的异常(不是低质量X射线双星)光谱探测到。z=0时,轨道上大质量黑洞的X射线亮度在$10^{28}-10^{43}$ $\mathrm{erg}~\mathrm{s}^{-1}$范围内,目前还无法检测到$10^{33}$ $\mathrm{erg}~\mathrm{s}^{-1}$的中值。然而,最明亮的$\sim$ 5\%应该可以被现有的X射线设施检测到。
2020-08-19 astro-ph.GA
A two-phase model of galaxy formation: I. The growth of galaxies and supermassive black holes
基于冷暗物质晕快速相变和气体自引力湍动,提出星系形成与超大质量黑洞增长的两阶段模型,通过AGN和SN反馈调节,重现了黑洞质量、星系恒星质量及晕质量的相关性及宇宙学演化。
2024-07-18 astro-ph.GA
Co-evolution of Supermassive Black Holes and their Host L* galaxies: implications for Milky Way and M31
Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales(布宜诺斯艾利斯大学,理学院);CONICET-Universidad de Buenos Aires, Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE)(阿根廷国家科学研究委员会-布宜诺斯艾利斯大学,天体物理学与空间物理研究所(IAFE));Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University(利物浦约翰摩尔斯大学,天体物理研究所)
通过ARTEMIS和EAGLE模拟研究L*星系中超大质量黑洞质量散射的起源,发现合并历史差异导致黑洞质量及星系形态的分化。
2026-08-31 astro-ph.GA
A novel approach to understanding the link between supermassive black holes and host galaxies
本文提出一种贝叶斯障碍模型,分析244个星系的$M_\bullet-σ$关系,整合质量上限与黑洞存在概率,发现更陡的斜率($σ^{5.8}$)并预测了中等质量和超大质量黑洞的丰富种群。
2024-11-11 astro-ph.GA
Supermassive Black Holes at High Redshift are Expected to be Obscured by their Massive Host Galaxies' Inter Stellar Medium
我们结合从深ALMA观测大质量($M_*>10^{10}\;M_{\odot}$)星系在不同的红移的结果表明,其星际介质(ISM)的柱密度迅速增加对早期宇宙时代。我们的分析包括从ASPECS和ALPINE大型项目的对象,以及个人的观测$z\sim 6$类星体主机。当占非检测和校正的选择效应,我们发现,中位面密度的ISM的大质量星系人口的演变为$\sim(1+z)^{3.3}$。这意味着$z>3$星系核心的ISM柱密度通常是局部的$>100$倍,并且它可能在$z\gtrsim6$达到康普顿厚度。值得注意的是,ISM柱密度的中位数与已经在$z\gtrsim2$上对大型活动星系核样品的X射线观测结果具有相同的数量级。我们开发了一个简单的分析模型ISM云的空间分布在星系内,并估计总覆盖因子对活跃的原子核时,由ISM云的主机规模上的遮蔽被添加到PC规模的环核材料(所谓的“环面”)。该模型包括云的大小,质量和表面密度的分布,并允许与红移,$Σ_{c,*}\propto(1+z)^γ$的特征云表面密度的演变。我们表明,$γ=2$,这样的模型成功地再现了增加的模糊AGN部分与红移,通常观察到的深X射线调查,无论是当不同的吸收阈值和AGN光度被认为是。我们的研究结果表明,早期宇宙($z>6-8$)中80- 90%的超大质量黑洞被我们的视野所掩盖,主要是被它们宿主中的ISM所掩盖。[删节]
2022-07-22 astro-ph.GA
Supermassive black holes with higher Eddington ratios preferentially form in gas-rich galaxies
超大质量黑洞的爱丁顿比($λ_{\rm Edd}$)是控制超大质量黑洞宇宙生长的一个基本参数。虽然当SMBH被大量气体包围时,气体质量会持续吸积到SMBH上,但人们对星系的分子含量知之甚少,特别是那些拥有超级爱丁顿SMBH的星系($λ_{\rm Edd} > 1$:SMBH生长的关键阶段)。在这里,我们收集了已报道的光学和$^{12}$ CO(1- 0)数据的本地类星体,以表征他们的主机。我们发现,较高的$λ_{\rm Edd}$ SMBH倾向于存在于富气体中(即,高气体质量恒星质量分数= $f_{\rm gas}$)星系。我们使用了两种方法来得出这一结论:一种是通过假设局部协同进化关系,使用黑洞质量作为恒星质量的替代,另一种是直接使用近红外观测估计的恒星质量。我们发现的$f_{\rm gas}$ - $λ_{\rm Edd}$相关性与$λ_{\rm Edd}$的宇宙减少趋势一致,因为冷分子气体主要被恒星形成所消耗。这种相关性也与最近半解析模型关于SMBH宇宙缩小的预测相匹配。由于气体质量表面密度最终将成为控制质量吸积的关键参数,我们需要高分辨率的观测来确定超级爱丁顿和亚爱丁顿SMBH周围分子性质的进一步差异。
2018-03-29 astro-ph.GA
Evolution of Supermassive Black Hole Pairs on Inclined Orbits in Post-Merger Galaxies
Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院)
研究后并合星系中倾斜轨道超大质量黑洞对的演化,探讨轨道倾斜对配对时间的影响,并发现低倾斜度并合形成的SMBH对可能成为双AGN和引力波源的前体。
2026-01-30 astro-ph.GA
On the relation between the mass of Compact Massive Objects and their host galaxies
在星系的中心区域发现了超大质量黑洞和/或非常密集的星团。有核星团主要存在于暗淡的星系中,而质量为$\geq 10^{10}$ M $_\odot $的星系中通常存在质量为100的黑洞。在中间星系质量范围内,这两种类型的中心大质量天体(CMO)都被发现,这里我们收集了大量的核星团和大质量黑洞的数据,这些数据大大扩充了现有的数据库,有助于研究它们的绝对星等、速度色散和质量与宿主星系结构参数的相关性。特别是,我们把我们的注意力的核星团和大质量黑洞作为与宿主星系的CMO的子集之间的相关性的一些差异。在这种情况下,质量-速度色散关系起着相关的作用,因为它似乎显示了超大质量黑洞和核星团之间更清晰的区别。$M_{MBH}-σ$的斜率为$5.19\pm 0.28$,而$M_{NSC}-σ$的斜率小得多,为$1.84\pm 0.64$。两类CMO的CMO质量-宿主星系B星等的斜率在误差范围内是不可区分的,而NSC质量-宿主星系质量关系的斜率明显小于超大质量黑洞的斜率。另一个重要的结果是,在明亮的星系宿主中,NSC人口明显减少,这也反映在NSC质量与宿主星系质量在高质量时明显平坦。
2017-08-28 astro-ph.GA
A study of the scaling relation $M_{\bullet }\propto R_{e}σ^{3}$ for supermassive black holes and an update of the corresponding theoretical model
在本文中,我们想比较的理论预测的法律提出的Feoli和Mancini,与最新的实验数据有关的星系和超大质量黑洞。这一定律背后的物理原理是落入黑洞的星际物质的角动量转化为在此过程中发射的辐射的角动量。尽管模型简单,这一法律显示出一个很好的协议与实验数据的早期型星系,而螺旋提出了一个新的方法。
2019-12-04 astro-ph.GA
A complete catalogue of broad-line AGNs and double-peaked emission lines from MaNGA integral-field spectroscopy of 10K galaxies: stellar population of AGNs, supermassive black holes, and dual AGNs
本文基于MaNGA巡天约1万个星系的光谱数据,系统识别并编录了188个具有宽发射线或双峰窄发射线的星系,研究了其恒星族性质、黑洞质量及M_BH-σ_e关系,并发现三个双AGN候选体。
2023-09-20 astro-ph.GA
Dynamical Modeling of Galaxies and Supermassive Black Holes: Axisymmetry in Triaxial Schwarzschild Orbit Superposition Models
我们提出了一个详细的分析的行为的三轴史瓦西轨道叠加法附近的轴对称极限。轨道叠加模型是用来确定附近星系中超大质量黑洞($M_\mathrm{BH}$)的动力学质量的主要方法;然而,以前的研究报告了相互矛盾的结果时,比较结果从轴对称轨道代码从轴对称极限的三轴轨道代码。我们表明,为了实现(扁圆形)轴对称的三轴代码,需要注意轴对称的短轴管轨道,并排除长轴管和盒轨道的轨道库。使用视线速度分布的最多12个高斯-厄米矩作为约束,我们证明了Liepold等人2020年报道的大质量椭圆星系NGC 1453轨道建模中轨道类型对最佳拟合$M_\mathrm{BH}$的影响。此外,我们验证了我们更新的代码在模拟星系数据集上的有效性。我们确定了一个子集的缓慢进动准平面轨道的典型的积分时间可能是不够的,以充分捕捉平衡轨道行为的轴对称和三轴系统与中央黑洞。需要进一步的调查,以更可靠的治疗这些轨道。
2021-02-15 astro-ph.GA
Are "Changing-Look" Active Galactic Nuclei Special in the Coevolution of Supermassive Black Holes and their Hosts? II. The Case of Changing-Look Narrow-Line Seyfert 1 Galaxies
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);Guangxi Key Laboratory for Relativistic Astrophysics, School of Physical Science and Technology, Guangxi University(广西大学物理科学与技术学院相对论天体物理广西重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Department of Astronomy, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校天文学系);Max-Planck-Institut für Radioastronomie(马克斯·普朗克射电天文研究所)
本文通过扩展样本至变光窄线塞弗特1星系,验证变光活动星系核在超大质量黑洞与宿主共进化中的特殊阶段作用,发现其在中间至老的恒星人口中处于年轻端,并探讨光纤下降效应对窄线区性质的影响。
2026-03-23 astro-ph.GA
Physical Processes Behind the Co-Evolution of Halos, Galaxies and Supermassive Black Holes in the IllustrisTNG Simulation
基于IllustrisTNG模拟,本文揭示了星系与超大质量黑洞共同演化的四个阶段及其转变条件,并探讨了利用标度关系和观测约束模型的方法。
2025-09-22 astro-ph.GA
Suppressing star formation in quiescent galaxies with supermassive black hole winds
在$M_{*}\sim 2 \times 10^{10}~M_{\odot}$以上的星系群中,几乎没有恒星形成的静止星系占主导地位,自$z\sim2$以来,它们的数量增加了$\sim25$。一旦恒星形成最初停止,也许是在类星体快速吸积到超大质量黑洞上的阶段,一种未知的机制必须从恒星质量损失或合并中移除或加热随后吸积的气体,否则这些气体会冷却形成恒星。有人提出,黑洞的能量输出以低速吸积,但以膨胀的热气壳的形式存在的观测证据是间接的,并且仅限于星系团中心的射电星系,这太罕见了,无法解释绝大多数静止的人口。在这里,我们报告的双对称发射功能共同对准强电离气体的速度梯度,我们推断存在中心驱动的风在典型的静止星系,主机低光度活跃的核。这些星系令人惊讶地普遍,占$M_* \sim 2 \times 10^{10}~ M_{\odot}$人口的$10\%$之多。在一个典型的例子中,我们计算出来自星系低层活动核的能量输入能够驱动观测到的风,其中包含足够的机械能来加热周围较冷的气体(也检测到),从而抑制恒星形成。
2016-05-24 astro-ph.GA
Triaxial Orbit-based Dynamical Modeling of Galaxies with Supermassive Black Holes and an Application to Massive Elliptical Galaxy NGC 1453
在轴对称假设下,利用轨道叠加技术得到了大部分邻近超大质量黑洞质量的恒星动力学测定。然而,很少有星系--特别是大质量的早期星系--遵守精确的轴对称。在这里,我们提出了一个修改后的轨道叠加代码和一个新的方法来动态确定的内在形状和质量参数的三轴星系的空间分辨恒星运动学数据的基础上。这里描述的三轴TriOS代码纠正了原始van den Bosch等人(2008年)代码中的一个错误,该错误导致三轴模型中大多数轨道的预测不正确,并可能显著影响参数碰撞参量。修订后的代码还包含轨道采样,质量约束和运行时间的显着改进。此外,我们引入了两个新的参数搜索策略-一组新的三轴形状参数和一种新的无网格采样技术-一起导致在定位最佳拟合模型的效率显着提高。我们将更新的代码和搜索方法应用于NGC 1453,一个快速旋转的大质量椭圆星系。完整的6D参数搜索找到固有轴比的$p=b/a=0.933^{+0.014}_{-0.015}$和$q=c/a=0.779\pm0.012$,以及三轴度参数的$T=0.33\pm0.06$。尽管偏离轴对称,最佳拟合SMBH质量,恒星质光比和NGC 1453的暗物质封闭质量与轴对称结果一致。在得出一般性结论之前,需要对轴对称和三轴模型进行更多的比较。
2021-12-20 astro-ph.GA
The direction of rotation of supermassive black holes is unrelated to the direction of rotation of the host galaxy
University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
该研究比较活动星系核及其宿主星系在天球平面的旋转方向,发现共旋转与反向旋转AGN数量相等,排除“避开区域”因黑洞与宿主星系旋转轴倾角假设,表明自旋轴相对取向随机,还探讨了宽线偏振PA变化及相关现象原因。
2026-07-09 astro-ph.GA
Testing Mass Determinations of Supermassive Black Holes via Stellar Kinematics
利用恒星运动学动力学模型研究了星系中超大质量黑洞质量测定的精度。我们比较10我们的M_BH测量,使用积分场OASIS运动学,公布的值。对于25个星系的样本,我们面对我们的新的M_BH使用两种建模方法在相同的OASIS数据。
2010-01-19 astro-ph.GA
The ALMA view of the high-redshift relation between supermassive black holes and their host galaxies
本工作的目的是研究的$M_{BH}-M_{dyn}$关系的$2<z<7$类星体的样本,通过限制其宿主星系的质量,通过完整的运动学模拟的冷气体运动学,从而避免所有可能的偏差和影响所引入的粗糙维里估计通常采用到目前为止。为此,我们检索了公共观测的$72$类星体宿主星系观察到的${\rm [CII]_{158μm}}$或${\rm CO}$过渡与阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)。然后,我们选择了这些类星体的线发射的空间分辨和ALMA观测进行了运动学分析。我们估计的动态质量的系统建模的气体运动学与旋转盘考虑到几何和仪器的影响。我们的动力学质量估计,结合从文献中获得的$M_{BH}$和我们自己的新的${\rm CIV}\lambda1550$观测,使我们能够调查早期宇宙中的$ M_{BH}/M_{dyn}$。总体而言,我们获得了一个样本的$10$类星体在$z\sim2-7$线发射检测到高S/N($> 5-10$)和气体运动学的空间分辨和主导的有序旋转。估计的动力学质量的地方$6$出$10$类星体以上的本地关系产生一个$M_{BH}/M_{dyn}$比$\sim10\times$高于低$z$星系的估计。另一方面,我们发现在$z\sim 4-6$的$4$类星体具有与在本地宇宙中的早期类型星系中观察到的一致的动力学-BH质量比。
2020-09-20 astro-ph.GA
Two channels of supermassive black hole growth as seen on the galaxies mass-size plane
我们研究了黑洞质量(Mbh)作为其宿主星系恒星质量(Mstar)和半光半径(Re)的函数的变化。我们证实,在这个平面内的Mbh的散射基本上是相同的,在Mbh -σ关系,从维里质量估计sigma_v^2=GxMstar/(5xRe)中报告的可忽略的散射预期。Mbh的所有变化都沿着(Mstar,Re)平面上的恒定σ_v线发生,或者Mstar $\propto$ Re(Mstar <2 × 10 ^11 Msun)。这一趋势与先前报道的与恒星星族相关的星系属性(如年龄、金属丰度、α增强、质光比和气体含量)在性质上相同。我们发现了在临界质量Mcrit ~ 2x10^11 Msun以上Mbh变化的证据。这种行为可以解释为假设在质量小于Mcrit的星系中,Mbh可以通过Mbh - sigma关系来预测,而在质量更大的星系中,Mbh遵循一个修改的关系,一旦Mstar >Mcrit,该关系也取决于Mstar。这与大多数星系通过恒星形成而成长的情况是一致的,而最大质量的星系则经历了一系列无耗散的合并。在这两个通道中,黑洞和星系同步增长,从而产生了黑洞-宿主星系的比例关系,但没有一个潜在的单一关系是普遍适用于整个星系质量范围。
2017-10-18 astro-ph.GA
Observational Constraints on the Feeding of Supermassive Black Holes
超大质量黑洞在星系的中心与它们协调一致地生长。在这篇评论中,我们讨论了质量喂养机制,导致这种增长的活动星系核(AGN),重点是来自他们的环境观测的限制,从河外星系和核尺度。在活动星系核的高亮度下,星系合并和相互作用在活动星系核的触发和馈送中起着重要的作用。然而,星系团中的气体混沌冷吸积(CCA)可以在最亮的星系团(BCG)中触发辐射效率低下的活动星系核。在较低的光度,小合并饲料AGN在早期型,气体饥饿的星系,而长期的过程中占主导地位的后期型,气体丰富的星系。虽然条状物似乎并不直接供给活动星系核,但活动星系核的闪烁会导致小尺度和大尺度的分离,从而影响对因果关系的解释。在~ 100 pc尺度下,最近的观测发现致密盘和沿核气体螺旋和酒吧的流入,而CCA继续在这些尺度上喂养BCGs。估计的质量流入率--0.01到几个Msun/年--在许多情况下比超大质量黑洞的质量吸积率高出数千倍。因此,10^{7-8}年就可以形成10^6 - 10^9兆太阳质量的气体库,这反过来又可能导致新恒星的形成和/或通过活动星系核反馈的开始而被喷出。
2019-04-06 astro-ph.GA
The Role of AGN in Luminous Infrared Galaxies from the Multiwavelength Perspective
星系合并提供了一种机制,使星系能够有效地将气体和物质汇集到它们的核中,并为中心恒星暴增和超大质量黑洞的吸积提供燃料。反过来,活跃的核驱动银河系规模的外流,随后影响宿主星系的演化。这个转变过程的细节,因为他们属于超大质量黑洞仍然模糊不清,部分原因是中央模糊通常发现在尘埃红色合并主机,也因为有相对较少的实验室在附近的宇宙中,该过程可以深入研究。这篇评论突出了当前状态的文献吸积超大质量黑洞的作用,在本地的发光红外星系从不同的窗口内的电磁波谱。具体而言,我们讨论了多波长的签名的活动核,其相关的喂养和反馈过程,以及多个超大质量黑洞发现在附近的相互作用的星系系统的星系演化从观测的角度来看的影响。我们的结论与未来展望如何在低和高红移星系合并的活动核的主题将受益于下一代观测设施的出现,无与伦比的分辨率和灵敏度在未来十年。
2022-07-27 astro-ph.GA
2D Surface Brightness Modelling of Large 2MASS Galaxies II: The Role of Classical Bulges and Pseudobulges on Galaxy Scaling Relations and its implication for Supermassive Black Hole Formation
本研究对119个近邻星系开展二维多组分表面亮度建模,重新探究各类星系标度关系,发现经典核球与伪核球在标度关系、光度上存在差异,且伪核球的黑洞不遵循早型星系标度关系,最终给出适合地面动力学测黑洞质量的候选星系样本。
2025-02-24 astro-ph.GA
Are the fates of supermassive black holes and galaxies determined by individual mergers, or by the properties of their host haloes?
本研究通过EAGLE模拟的对照实验发现,无并合时类银河系星系的黑洞生长与暗物质晕性质解耦,主并合会破坏星系盘、大幅促进黑洞生长并改变晕性质,表明并合是黑洞质量多样性的关键。
2023-11-06 astro-ph.GA
Empirical Constraints on the Coevolution of Supermassive Black Holes and their Host Spheroids
通过考察MBH-σ关系中的内禀散射与星系辐射热核光度之间的关系,研究了MBH-σ关系的演化,后者是探测黑洞吸积率的一种方法.我们的样本是由星系的经典隆起时,可能的,其中38个动态测量的黑洞质量,和17个黑洞质量测量混响映射。为了得到低核光度星系的辐射热核光度,我们将Chandra测量的X射线核光度转换为辐射热光度。我们发现MBH-σ关系中的散射与核光度在7个数量级以上不相关,高光度端接近爱丁顿光度。这表明,在目前的时代,星系的发展沿MBH-σ关系。这一结论与黑洞与其宿主恒星球状体同时生长的标准范式是一致的。
2011-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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