类星体是高光度的活动星系核，被认为是由星际物质吸积到其中的超大质量黑洞（SMBH）上而提供动力的。观测到的大部分能量都释放在围绕SMBH的吸入气体的吸积盘中。预计将有大量燃料材料向内运输。然而，关于吸积盘是否以及如何被供给外部气体的基本问题仍然没有答案，因为迄今为止还没有清楚地观察到供给吸积盘的流入。在这里，我们报告的发现高度红移宽吸收线所产生的中性氢和氦原子在一个小样本的类星体。它们的吸收槽显示出从零开始连续向内延伸到高达$\sim 5,000$ km s $^{-1}$的宽范围的多普勒速度。因此，我们看到冷气流以径向向内的速度分量移动，跨越巨大的梯度-中央SMBH的重力加速度的结果。对原型天体SDSS J103516.20+142200.6的广泛的光电离建模表明，流入的气体是致密的、厚的和适度电离的，到SMBH的特征距离为$\sim 1,000$引力半径，可能与外部吸积盘重叠或接近。我们的研究结果提出了第一个令人信服的证据，证明长期寻求的流入直接喂养类星体的吸积盘与外部材料，可能来自尘埃环在秒差距尺度。我们的方法提供了一种新的工具来探测类星体中迄今为止难以捉摸的燃料流入。他们的研究可能有助于解决有关吸积物理，类星体活动的开始和维持以及大多数星系中心SMBH增长的一些基本问题。
英文摘要：
Quasars are high-luminosity active galactic nuclei believed to be powered by accretion of interstellar matter onto a super-massive black hole (SMBH) therein. Most of the observed energy is released in an accretion disk of inspiralling gas surrounding the SMBH. An enormous amount of fueling material is expected to be transported inwards. However, basic questions remain unanswered as to whether and how the accretion disks are supplied with external gas, since no disk-feeding inflow has hitherto been observed clearly. Here we report the discovery of highly redshifted broad absorption lines arising from neutral hydrogen and helium atoms in a small sample of quasars. Their absorption troughs show a broad range of Doppler velocities from zero extending continuously inward up to as high as $\sim 5,000$ km s$^{-1}$. We thus see through streams of cold gas moving with a radially inward velocity component that spans an immense gradient---a result of gravitational acceleration by the central SMBH. Extensive photo-ionization modeling for the archetypical object SDSS J103516.20+142200.6 indicates the inflowing gas to be dense, thick and moderately ionized, with a characteristic distance to the SMBH of $\sim 1,000$ gravitational radii, possibly overlapping or close to the outer accretion disk. Our results present the first compelling evidence for the long-sought inflow directly feeding quasars' accretion disks with external materials, likely originating from the dusty torus at a parsec scale. Our approach provides a new tool to probe the bulk of the so far elusive fueling inflows in quasars. Their studies may help address some of the fundamental questions concerning accretion physics, the onset and sustainment of quasar activity, and the SMBH growth at centers of most galaxies.
Feeding the Dead: Neutral Gas Inflow in a Long-Quenched Ancient Massive Galaxy at $z\sim 2.7$ Observed with JWST/NIRSpec
Tufts University（塔夫茨大学）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布雷拉天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universitá di Bologna（博洛尼塔大学物理与天文学系）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）；European Space Research and Technology Centre（欧洲空间研究与技术中心）；Universitá degli studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）
The Redshifted Hydrogen Balmer and Metastable He I Absorption Line System in Mini-FeLoBAL Quasar SDSS J112526.12+002901.3: A Parsec Scale Accretion Inflow?
Resolving 3D Disk Orientation using High-Resolution Images: New Constraints on Circumgalactic Gas Inflows
我们约束气体流入速度在恒星形成的星系与颜色梯度一致，由内而外的磁盘增长。我们的方法结合了新的测量盘取向与先前描述的环星系吸收背景类星体光谱。两个量，一个位置角和一个轴比，描述了每个星系盘在天空中的投影形状，留下了一个关于短轴的哪一边向观测者倾斜的模糊性。关于盘的3D取向的这种简并性已经损害了先前测量气体流入速度的努力。我们提出了HST和凯克/LGSAO成像，解决了在红移$z\approx0.2$在五个星系的螺旋结构。我们确定了四个星系的磁盘倾角的符号，假设旋臂的旋转轨迹。我们的项目模型，在磁盘平面和圆形轨道上的每个类星体的视线径向下降。我们比较所得的视线速度观测到的速度范围内的Mg II吸收光谱的背景类星体，相交的磁盘平面在半径69和115千秒差距之间。对于两条视线，我们将最大径向流入速度限制为30-40 km s $^{-1}$。我们还排除了在一个视线径向流入的速度分量，这表明这些增长的磁盘结构的供应气体没有统一的覆盖因子。我们建议适当的选择标准，以建立更大的样本的星系-类星体对，产生的方向敏感的约束流入属性。
Comparative tests of accretion rates of quasars derived using a new empirical and an existing theoretical relation: Insights into black hole properties and growth
Feeding supermassive black holes by collisional cascades
驱动气体吸积到超大质量黑洞（SMBH）的过程仍然知之甚少。角动量守恒阻止了黑洞$\sim10\,$ pc内的气体到达粘性吸积变得有效的半径$\sim10^{-3}\,$ pc。在这里，我们提出了一个cluscular壳的下沉等温气体，这是假设已经形成的结果，从活动星系核活动的前一集的反馈崩溃的模拟。气体落向SMBH，形成团块和流，它们相交、碰撞，并且通常形成圆盘。这些碰撞促进了角动量的部分抵消，导致进一步的坍缩和更多的碰撞。这种连续的碰撞级联产生了一个具有足够小的角动量的气体尾部，并为亚秒差距尺度的气体流入提供了一条可行的途径。该过程的效率几乎不依赖于细节，如气体温度，初始维里比和气体分布的功率谱，只要它不是强烈旋转。在这张图片中加入恒星形成的因素，或许可以解释S星（由俯冲气流中潮汐破裂的双星形成）和Sgr A $^{\!\star}$周围亚秒差距的年轻恒星盘几乎同时形成的原因。
Cosmological simulations of quasar fueling to sub-parsec scales using Lagrangian hyper-refinement
我们提出了一个类星体质量晕（$M_{\rm halo} \approx 10^{12.5}\,{\rm M}_{\odot}$在z=2）的宇宙学流体动力学模拟，第一次解决气体运输到内部0.1 pc周围的中央大质量黑洞。我们模拟了一个多相的星际介质，包括恒星反馈的超新星，恒星风和辐射，和超拉格朗日细化技术，增加动态接近黑洞的分辨率。我们不包括黑洞反馈。我们发现，在核气体密度峰值时期（z~2），亚pc的流入速率（1）在稳定状态下可以达到约6 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，足以为发光类星体提供动力，（2）在类星体前阶段是高度时变的，在Myr时间尺度上跨越0.001-10 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，（3）由于热中心空洞的形成，在较低的核气体密度和较晚的时间（z~1），活动期（0.01-0.1 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）较短（~ 200万年），随后是较长的不活动期。流入的气体主要是冷的，旋转支撑在湍流和热压中占主导地位，恒星形成可以消耗1 pc - 10 kpc的流入气体。来自多尺度恒星非轴对称的引力矩主导了气体自扭转和压力梯度的角动量输运，吸积弱依赖于黑洞质量。次pc流入率与核（但与全球）恒星形成相关，可以超过爱丁顿率x10。这个黑洞可以在大约100万年的时间里从星系中心移动大约10 pc。吸积气体形成pc尺度的、旋转支撑的、模…
Feeding and feedback from little monsters: AGN in dwarf galaxies
探测形成类星体的种子黑洞是极具挑战性的;然而，那些没有成长为超大质量的种子应该是在本地矮星系中发现的100-10 $^5$ M $_{\odot}$的中等质量黑洞（IMBH）。深多波长巡天的使用揭示了至少在$z\sim$ 3以外的矮星系中存在着一群积极吸积的IMBH（低质量活动星系核）。这些星系的黑洞占有率表明，早期宇宙种子黑洞是由气体直接坍缩形成的，这是由低质量端的黑洞-星系标度关系的可能平坦化所加强的。然而，这种情况受到了AGN反馈可以对矮星系产生强烈影响的发现的挑战，这意味着矮星系中的低质量AGN可能不是早期种子黑洞未受影响的遗迹。这对种子黑洞形成模型有重要的意义。
Cold Mode Gas Accretion on Two Galaxy Groups at z$\sim$2
利用Keck宇宙网成像仪（KCWI）积分场光谱（IFS）对两个$z=2$射电噪类星体宿主星系环星系介质（CGM）中的静止标架紫外发射线$\rm Lyα$、C IV $λλ$ 1548、1550和He II 1640进行了观测。我们在两个含C Ⅳ的系统中都探测到了$\rm Lyα$中80-90 kpc尺度的扩展发射，同时也探测到了He Ⅱ的30-50 kpc发射。所有的发射线都显示出蓝色和红移梯度模式的运动学，这与大质量暗物质晕中看到的速度一致，也与流体动力学模拟中看到的流入气体的运动学模式相似。使用这两个解决$\rm Lyα$发射和吸收的运动学，我们可以确认，这两个运动学结构与吸积。将KCWI数据与阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的分子气体观测和Keck OSIRIS的电离气体高空间分辨率相结合，我们发现这两个类星体宿主星系都位于$z=2$的原群环境中。我们估计了类星体的暖电离气体的$1-6\times10^{10}$ M $_\odot$在30-50千秒差距内，可能是吸积到星系群。我们估计流入率为60-200 M $_\odot$年$^{-1}$，在这些系统的流出率的数量级。在4C 09.17系统中，我们检测到与卫星星系相关的狭窄气体流，可能让人想起在当地星系群和星系团中看到的冲压压力剥离。我们发现，类星体宿主星系居住在动态复杂的环境中，与正在进行的合并，气体吸积，ISM…
BlackHoleWeather -- Spin-coupled chaotic cold accretion across the meso-scale: Morphology and thermodynamics
University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）；Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学）；CIRAS, Universidad de Santiago de Chile（智利圣地亚哥大学 CIRAS）；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）；Science and Technology Institute, Universities Space Research Association（大学太空研究协会科学与理工学院）；INAF – Astronomical Observatory of Rome（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Department of Physics, University of Rome “Tor Vergata”（罗马托尔维尔加塔大学物理系）
我们提出了自适应光学辅助近红外积分场光谱观测的发光类星体在$z = 2.4$，以前观察到的第一个已知的例子，在高红移的大规模类星体驱动的流出淬火恒星形成在其宿主星系。核谱显示吸收中的宽的蓝移H $β$，其追踪具有高密度（$>10^8$ - $10^9$ cm $^{-3}$）和超过10，000 km s $^{-1}$的速度的流出气体。外流云的特性（覆盖因子、密度、柱密度和推断的位置）表明它们可能来自宽线区。这种核区域的能量学与大规模外流中观察到的能量学是一致的，支持类星体驱动的外流源自核区域并且是能量守恒的模型。我们注意到，H $β$和H $α$发射线的不对称轮廓可能是由于沿着视线的密集流出气体的吸收。这种外流引起的不对称性的影响，估计的黑洞质量使用维里估计，并警告其他几个类星体的特点是类似的线不对称性的影响。更一般地说，我们的研究结果可能会提出一个更广泛的修订的分解和解释类星体的光谱特征，以考虑到潜在的广泛的蓝移巴耳末吸收线的存在。我们的高空间分辨率数据还揭示了红移，动态冷星云发射线，可能跟踪流入流。
University of the Witwatersrand（威特沃特斯兰德大学）；University of Modena and Reggio Emilia（摩德纳和雷焦艾米利亚大学）；Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)（荷兰射电天文研究所）；University of Groningen（格罗宁根大学）；University of Tasmania（塔斯马尼亚大学）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文学与天体物理学中心）
