Origin and properties of dual and offset active galactic nuclei in a cosmological simulation at z=2
在过去的几年里,人们有可能通过观测分辨出中心有两个不同核的星系。当间距小于10kpc时,活动星系核(AGN)的区别在于:在活动星系核中,两个核都是活动的,而在活动星系核中,只有一个核是活动的。为了研究这类活动星系核对的起源,我们采用了一种宇宙学的流体动力学模拟方法,该方法使用了来自磁质探路者模拟组的大体积(182 Mpc)^[3]。模拟自洽地产生了35个红移z=2的可分辨黑洞对,它们的同向运动距离小于10kpc。其中14个是活动星系核,9个是对偶活动星系核,活动星系核对占活动星系核总数的比例为(1.2 \pm 0.3)%。本文讨论了双活动星系核、偏置活动星系核和不活动黑洞对的黑洞性质与星系性质的根本区别,并探讨了它们不同的触发机制。我们发现,在双重活动星系核中,黑洞具有相似的质量,并且来自较小质量祖星系的相应黑洞总是以较高的爱丁顿比吸积。相反,在偏置活动星系核中,活跃的黑洞通常比不活跃的黑洞质量更大。此外,双重活动星系核一般吸积更多的气体从星系际介质比偏移活动星系核和非活动BH对。这突出表明,合并事件,特别是小型合并,不一定会导致强劲的天然气流入,因此并不总是推动强劲的核活动。
2016-03-21 astro-ph.GA
Hunting Wandering 3<z<8 Black Holes: Spatial Offsets in Ionization Ratio and Continuum Emission
The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research(麻省理工学院卡弗里天体物理与空间研究所);University of Connecticut(康涅狄格大学);University of Kansas(堪萨斯大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
利用JWST NIRSpec光谱分析90个高红移星系,通过[OIII]/Hβ空间峰值与恒星连续谱中心的空间偏移,识别出约30%的星系存在显著电离比峰值,其中46%显示空间偏移,为早期超大质量黑洞的游荡现象提供观测证据。
2026-07-21 astro-ph.GA
GA-NIFS: JWST discovers an offset AGN 740 million years after the Big Bang
JWST在z=7.15星系中发现两个相距620 pc、速度偏移40 km/s的吸积黑洞(一个宽线BLR,一个遮挡型2型AGN),证实了早期宇宙双AGN合并,为LISA探测早期引力波提供参考。
2024-08-22 astro-ph.GA
Recoiling Black Hole Candidates from Spatially Offset Broad Emission Lines in MaNGA
通过MaNGA调查识别出14个空间偏移的宽发射线源,研究被弹射MBH对星系共演化的影响,并发现其表面积密度上限与随机自转方向的预测一致。
2025-11-28 astro-ph.GA
On the Offset of Barred Galaxies From the Black Hole $M_{BH}$-$σ$ Relationship
我们使用无碰撞$N$体模拟来确定超大质量黑洞(SMBH)的生长如何影响棒星系和非棒星系的核运动学。在存在棒的情况下,由于SMBH的增长,速度色散$σ$(在有效半径内)的增加平均为$\lesssim 10%$,而在无棒星系中仅增加$\lesssim 4%$。在棒星系中,这一增加是由三个独立因素共同作用的结果:(a)方向和倾角效应;(b)棒的角动量传输导致中心质量密度增加;(c)SMBH附近恒星的垂直和径向速度各向异性增加。相比之下,无棒星系中SMBH的增长导致核内部的速度分布变得不那么径向各向异性。SMBH生长后$σ$的增加对SMBH最终质量的10倍变化不敏感,表明是生长过程而不是实际SMBH质量以增加$σ$的方式改变了棒材的演变。我们认为,使用轴对称恒星动力学模拟代码来测量棒星系中的SMBH质量可能会导致稍微高估派生的$M_{BH}$,特别是如果一个恒定的M/L比假设。我们的结论是,一个黑洞在酒吧的存在下的增长可能会导致在$σ$这是大约$4-8%$大于发生在轴对称系统中的增加。虽然由于棒星系中SMBH的增长而导致的$σ$的增加可能部分地解释了从椭圆星系和无棒星系中经典凸起的$M_{BH}-σ$关系中获得的棒星系和伪凸起的偏移,但它不足以解释所有的偏移。
2013-11-13 astro-ph.GA
Splitting the lentils: Clues to galaxy/black hole coevolution from the discovery of offset relations for non-dusty versus dusty (wet-merger-built) lenticular galaxies in the $M_{\rm bh}$-$M_{\rm *,spheroid}$ diagram
研究通过按尘埃含量拆分 S0 星系,发现湿并合形成的尘埃型星系在黑洞质量—核球恒星质量关系上相对非尘埃型显著偏移,为星系与黑洞协同演化及黑洞质量估计提供新标度。
2023-04-25 astro-ph.GA
The (black hole)-bulge mass scaling relation at low masses
最近的几篇论文报道了活动星系核(AGN)中存在质量不足的黑洞,它们与黑洞质量(M_bh)和宿主球状体恒星质量(M_sph,*)之间存在线性标度关系。然而,基于主要包含不活跃星系的样本,对M_bh-M_sph,* 和M_bh-L_sph关系进行了戏剧性的修正,最近发现了一个新的更陡峭的关系,即M_bh <(2-10)x10^8 M_Sun,大致对应于M_sph,* <(0.3-1)x10^{11} M_Sun。我们发现,由Sersic星系(即没有部分耗尽核的星系)定义的这种更陡的、类似二次曲线的M_bh-M_sph * 关系,大致跟踪AGN的表观偏移量,即10^5 < M_bh/M_Sun < 0.5x10^8。也就是说,这些活动星系核并不是随机地与低质量的黑洞发生偏移,而是遵循一种更陡峭的(非线性)关系。正如Busch等人指出的那样,确认或拒绝可能的活动星系核偏离由Sersic星系定义的更陡的M_bh-M_sph,* 关系将受益于承载这些活动星系核的球状体的恒星质光比的改善。形成理论的几个影响。此外,还讨论了可能存在质量不足和质量过大黑洞的原因,中等质量黑洞(<10^5 M_Sun)的可能存在,以及新的陡峭(黑洞)-(核星团)关系M_bh ~(M_nc)^{2.7+/-0.7}。
2014-12-09 astro-ph.GA
Dual black hole associated with obscured and unobscured AGN: CXO J101527.2+625911
我们报告的调查结果,以确定在源CXO J101527.2+625911中发现的偏移活动星系核(AGN)的性质。哈勃太空望远镜和钱德拉X射线天文台的数据表明,距主星系中心仅为0 \farcs 26的偏移活动星系核是一个反冲的超大质量黑洞(rSMBH)。我们用VLBA(1.54 GHz)和VLA(10.0 GHz ~ 33.0 GHz)进行了高角分辨率观测,在主星系中心探测到一个致密射电源,没有与活动星系核偏移相关的射电连续辐射。探测到的射电源具有高亮度温度值$T_b=7.2\times10^{7}$ K,表明该射电源发射与活动星系核有关。此外,我们提出的[O III] 5007线的高分辨率KECK谱分解成两个窄的发射线分量,这是一个双黑洞系统的特征标志。这些新的无线电和光波长结果表明,CXO J101527.2+625911是双黑洞系统的宿主,而不是rSMBH。
2019-07-23 astro-ph.GA
A Potential Recoiling Supermassive Black Hole CXO J101527.2+625911
利用Chandra源和SDSS交叉匹配星表对反冲超大质量黑洞(rSMBH)进行了系统的搜索。从调查中,我们已经检测到潜在的rSMBH,'CXO J101527.2+625911',z=0.3504。CXO J101527.2+625911具有空间偏移(1.26 $\pm$ 0.05 kpc)的活动SMBH和运动学偏移的宽发射线(相对于系统速度,175 $\pm$ 25 km s $^{\rm -1}$)。观测到的空间和速度偏移表明该星系可能是一个rSMBH,但我们也考虑了双重SMBH场景的可能性。靠近星系中心的柱密度被发现是康普顿薄的,但没有检测到X射线源。在核中没有探测到X射线源表明要么不存在被遮蔽的主动吸积SMBH,要么存在SMBH但吸积速率较低(即低光度活动星系核(LLAGN))。根据H $α$的光度、射电功率和运动学参数,研究了LLAGN的可能性,发现不太可能。这一点,以及核中X射线源的零检测支持我们的假设,即CXO J101527.2+625911是rSMBH。我们的GALFIT分析表明,宿主星系是一个以膨胀为主的椭圆星系。弱的形态扰动和小的空间和速度偏移表明,CXO J101527.2+625911可能处于合并过程的最后阶段,即将变成一个正常的椭圆星系。
2017-04-18 astro-ph.GA
The most massive black holes on the Fundamental Plane of Black Hole Accretion
本文详细研究了最亮星系团在黑洞(BH)吸积基平面上的位置,BH吸积基平面是BH X射线与射电光度和质量之间的经验关系,并得到了吸积理论模型的支持。该样品包括72个BCGs到$z\sim0.3$,并具有可靠的核X射线和射电光度。这些被发现相关的$L_\mathrm{X} \propto L_\mathrm{R}^{0.75 \pm 0.08}$,有利于对流为主的吸积流的X射线发射的起源。发现BCGs平均偏离基本平面,使得它们的BH质量似乎被$M_\mathrm{BH}-M_\mathrm{K}$关系低估了因子$\sim$ 10。该偏移不能用射流同步加速器冷却来解释,并且与发射过程或团簇气体冷却量无关。这些核心主导的BCGs被发现更显着的抵消比那些弱的核心无线电发射。对于平均遵循基本面的BCGs,大部分($\sim40\%$)应该具有BH质量$> 10^{10}$ M $_{\odot}$,因此拥有超大质量BH。对于这些极端的天体,当地的BH-星系标度关系并不成立。对它们形成的可能解释,无论是通过两个阶段的过程(BH首先形成,星系生长较晚),还是作为高Z种子BH的后代,都挑战了目前同步星系BH生长的范式。
2017-11-06 astro-ph.GA
Disentangling the physical origin of emission line ratio offsets at high redshift with spatially resolved spectroscopy
我们提出了空间分辨哈勃空间望远镜棱镜光谱的15个星系在$z\sim0.8$从深2调查。我们分析了H $α$ +[N II],[S II]和[S III]的kpc尺度上的发射,以探索哪些机制是供电的发射线在高红移,测试过程可能是负责众所周知的偏移的高红移星系从$z\sim0$轨迹中的[O III]/H $β$与[N II]/H $α$ BPT(鲍德温-菲利普斯-Terlevich)激发图。我们研究空间分辨的发射线图,以检查活动星系核(AGN),冲击,扩散电离气体(DIG),或逃逸电离辐射的证据,所有这些都可能有助于在我们的样本中观察到的BPT偏移。我们没有发现活动星系核存在的显著证据,也没有量化,平均而言,活动星系核需要贡献中心分辨率元素中H $α$通量的$\sim$ 25%,才能引起观测到的BPT偏移。我们发现弱($2σ$)的DIG发射在低表面亮度的证据,产生一个隐含的总DIG发射分数为$\sim$ 20%,这是不够显着的,是占主导地位的发射线驱动程序在我们的样品。在一般情况下,我们发现,所观察到的排放占主导地位的恒星形成H II地区。我们讨论的人口统计特性的趋势和可能的作用,$α$增强丰度模式的高红移星系的发射光谱。我们的研究结果表明,光电离模拟与恒星星族合成输入是一个有效的工具,探索特定的恒星形成的属性,可能会导致BPT偏移,在未来的工作中进行探索。
2021-08-17 astro-ph.GA
Statistical analysis of kicked black holes from TNG300 simulation
本文利用TNG300模拟结合解析与数值方法研究黑洞并合反冲,发现数值模型预测更高的黑洞逃逸概率和更多偏移活动星系核,主张应优先采用数值模型估计其数密度。
2023-08-09 astro-ph.GA
Recoiling black holes: prospects for detection and implications of spin alignment
超大质量黑洞(BH)合并产生强大的引力波(GW)辐射。这种辐射的不对称性给合并的黑洞带来了反冲,这可以将黑洞完全从它的宿主星系中弹射出来。活动星系核(AGN)是活动星系核的一种。已经确定了几个候选者,但系统的搜索受到了关于其可观测性的巨大不确定性的阻碍。通过提取合并BH和宿主星系的属性从Illustris宇宙学模拟,我们已经开发了一个全面的模型反冲AGN。在这里,第一次,我们模拟BH自旋对齐和反冲动力学的基础上的宿主星系的气体丰富的影响。我们预测,如果BH自旋不是高度一致的,看到有限的观测可以解决偏移活动星系核,使他们成为全天空调查的有希望的目标。对于随机取向的自旋,在HST-COSMOS中可以探测到小于10个空间偏移的活动星系核,而在泛星、LSST、欧几里得和WFIRST中可以发现大于10^3个。在SDSS的足迹内,预计有近一千个速度偏移的活动星系核; SDSS类星体中大的宽线偏移的罕见性可能部分是由于选择效应,但这表明自旋对准在抑制反冲中起着作用。尽管如此,在我们最物理动机的模型中,对齐只发生在富含气体的合并中,在全天巡天中应该会发现数百个偏移活动星系核。我们的发现强烈地激发了对反冲活动星系核的专门研究。
2015-12-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Host Galaxy of the Recoiling Black Hole Candidate in 3C 186: An Old Major Merger Remnant at the Center of a z=1 Cluster
3C 186是$z=1.0685$的一个射电大声类星体,先前有报道称其与宿主星系有速度和空间偏移,并被认为是由黑洞合并引发的引力波反冲黑洞的有希望的候选者。另一种可能的情况是3C 186正在进行星系合并,表现出暂时的位移。在这项研究中,我们提出了新的深HST/WFC 3-IR和ACS图像的分析,旨在表征宿主星系和测试这种替代方案。我们仔细测量了主机的轻重量中心,并揭示了一个显着的空间偏移类星体核心($11.1\pm0.1$ kpc)。确认的偏移方向几乎垂直于射电喷流。我们没有发现最近合并的证据,例如在扰动的郊区的年轻恒星爆发,但在F160 W中只有$\sim30$ kpc的边缘光浓度。宿主由成熟的($>200$ Myr)恒星星族和一个致密的恒星形成区组成。我们比较流体动力学模拟,发现这些观察到的功能是一致的,在后期合并残留。综上所述,这些证据表明,该系统不是一个正在进行的/年轻的合并残余物,这表明反冲黑洞场景仍然是3C 186令人费解的性质的合理解释。
2022-04-26 astro-ph.GA
Evidence from the Very Long Baseline Array that J1502SE/SW are Double Hotspots, not a Supermassive Binary Black Hole
SDSS J150243.09+111557.3是一个z = 0.39的合并系统,拥有两个确认的活动星系核,一个未被遮蔽,一个被尘埃遮蔽,偏移了几千秒差距。Deane等人最近报道了来自欧洲VLBI网络(EVN)的证据,尘埃遮蔽的活动星系核显示出两个平谱射电源,J1502 SE/SW,偏移26 mas(140 pc),每个源都由自己的超大质量黑洞(BH)提供能量。这种对密近双星BH的有趣解释是在排除了双热点的情况后得出的,其中两个热点都由一个单一的中心BH提供能量,这种配置发生在研究充分的紧凑对称天体中。当以足够的灵敏度和分辨率观察时,具有双热点的物体应该具有边缘增亮结构。我们报告的证据,从甚长基线阵列(VLBA)的只是这样一个结构的图像中的模糊AGN具有更高的灵敏度和分辨率比EVN图像。因此,我们的结论是,一个双热点的情况下,应重新考虑作为一个可行的解释J1502 SE/SW,并建议进一步VLBA测试的情况。一个双热点的情况下,可能有广泛的影响,在模糊AGN的反馈。我们还报告了一个VLBA探测高亮度温度emssion从unobscured活动星系核,是从J1502 SE/SW偏移几千秒差距。
2014-07-28 astro-ph.GA
Origins and Demographics of Wandering Black Holes
在罗慕路斯宇宙学模拟中,我们将游荡的黑洞定义为那些物理上偏离其晕中心的黑洞。与目前大多数其他可用的宇宙学模拟不同,黑洞是基于局部气体性质的种子,并允许动态演化而不固定在晕中心。跟踪这些黑洞使我们能够对偏移人口做出可靠的预测。我们发现游荡黑洞的数量与晕的质量大致成线性关系,因此我们预计在星系团晕中有数千个游荡黑洞。在当地,这些流浪者占当地黑洞质量预算的10%左右,一旦种子质量被占。然而,对于更高的红移($z\gtrsim 4$),游荡的黑洞都超过和超越了它们中心的超大质量黑洞。我们发现,大多数游荡的黑洞仍然靠近种子质量,并且起源于先前被破坏的卫星星系的中心。虽然大多数没有保留一个解析的恒星对应物,但那些保留的恒星位于更远的维里半径的更大部分。具有较高光度的流浪者更倾向于在较低的半径,更大的质量,或者更接近其宿主的中平面,或者与恒星过密度有关。这个分析表明,我们目前对超大质量黑洞的普查是不完整的,而且可能存在大量的偏离中心的流浪者。
2021-03-22 astro-ph.GA
Evidence for a direct collapse black hole in the Lyman-alpha source CR7
在再电离的整个过程中,最明亮的Lyα发射体能够电离它们自己的局部气泡。位于$z \approx 6.6$的CR 7星系因其异常明亮的Lyα和HeII 1640埃线发射的组合而脱颖而出,但没有金属线。因此,CR 7可能是第一个可能的年轻原始星暴或直接坍缩黑洞的候选宿主。高分辨率光谱显示Lyα和HeII谱线峰之间的$^{-1}$速度偏移为+160 km/s,而Lyα发射区的空间范围为$\sim 16$ kpc。这些观测数据表明,一个强中心源产生的外流信号。我们提出了一维辐射流体动力学模拟,结合精确的Lyα反馈和电离辐射的CR 7源的性质进行调查。我们发现,一个人口III星团与$10^5$ K黑体发射电离其环境过于有效地产生一个显着的速度偏移。然而,具有非热康普顿厚度光谱的大质量黑洞能够再现Lyα特征,这是由于更高的光子捕获和更长的潜在寿命。对于这两种源,Lyα辐射压在动力学上都很重要。
2016-05-10 astro-ph.GA
Investigating the AGN activity and black hole masses in Low Surface brightness galaxies
本文分析了一个低表面亮度(GLSB)巨星系的活动星系核(AGN)的光学核谱。GLSB星系是极端晚期螺旋星系,与常规螺旋星系相比,它们体积大,孤立且演化程度低。早期的研究表明,它们的原子核具有相对较低质量的黑洞。利用斯隆数字巡天(SDSS)的数据,我们选择了30个GLSB星系的样本,显示广泛的H $α$发射线在其活动星系核光谱。在一些星系中,如UGC 6284,H $α$的宽成分与外流的关系更大,而不是与黑洞的关系。一个星系(UGC 6614)在H $α$中显示出两个广泛的成分,一个与黑洞有关,另一个与外流事件有关。我们从29个星系的宽H $α$参数出发,导出了它们的核黑洞(BH)质量。我们发现核BH质量在$10^{5}-10^{7} M_{\odot}$范围内。球核恒星速度色散$σ_{e}$是由恒星光谱确定的。我们比较了我们的结果与现有的BH质量-速度色散($M_{BH}-σ_{e}$)的相关性,发现我们的样本的大部分位于低BH质量制度和低于$M_{BH}-σ_{e}$的相关性。星系取向对$σ_e$测量的影响以及由于棒效应引起的$σ_e$的增加可能是某些星系观测到偏移的原因,但在许多星系中偏移是真实存在的。对$M_{BH}-σ_{e}$偏移的一个可能的解释是,在这些星系的历史中缺乏合并和吸积事件,这导致了缺乏BH-凸起的共同演化。\keywords{galaxies: active…
2015-03-16 astro-ph.GA
Merger-driven Fueling of Active Galactic Nuclei: Six Dual and Offset Active Galactic Nuclei Discovered with Chandra and Hubble Space Telescope Observations
双活动星系核和偏置活动星系核是星系合并过程中产生的kpc尺度分离的超大质量黑洞对,其中两个或一个黑洞分别是活动星系核。这些双重和偏移活动星系核是合并和活动星系核之间联系的有价值的探针,但很难识别。在这里,我们提出了钱德拉/ACIS观测的12个光学选择的双重活动星系核候选者在z < 0.34,在那里我们使用X射线来识别活动星系核。我们还提出了HST/WFC 3观测10个这些候选人,这揭示了伴随AGN的任何恒星凸起。我们发现了一个距离为2.2kpc的活动星系核双系统,其中两个恒星凸起有重合的[O III]和X射线源。这个系统是一个非常小的合并(460:1),可能包括一个矮星系托管中等质量的黑洞。我们还发现了6个单一的活动星系核,和5个系统,无论是双或偏移的活动星系核的分离< 10千秒差距。六个双重活动星系核和双重/偏移活动星系核中有四个正在进行大合并,这些活动星系核的平均亮度是我们样本中单个活动星系核的10倍。这暗示了大的合并可能优先触发更高光度的活动星系核。此外,我们发现,确认双活动星系核的硬X射线光度的一半,在固定的[O III]光度的单一活动星系核,平均。这可以解释为在合并过程中有高密度的气体流入星系中心,并强调需要对双重活动星系核候选者进行更深入的X射线观测。
2015-04-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Investigating the Candidate Displaced Active Galactic Nucleus in NGC 3115
附近的星系NGC 3115包含一个已知的无线电发射,低光度的活动星系核(AGN),最近被声称拥有一个候选AGN,距离星系的光学光心位移14.3 pc。我们的目标是了解这是否代表一个单一的偏移活动星系核,一个围绕中心黑洞运行的活动星系核,或者其他什么。我们提出了一个新的,敏感的(RMS = 4.4 $μ$ Jy束$^{-1}$)10 GHz的图像,发现只有一个活动星系核的证据。我们对$L_{10~\rm{GHz}}<5.8\times10^{33}$尔格/秒的次级超大质量黑洞的射电光度作了严格的限制。对这个星系中射电源核心、X射线核和恒星核球的相对位置的分析表明,射电源位于星系核球的中心,并且没有偏离星系核球。这提供了一个论点,反对在NGC 3115中的单偏移活动星系核,但没有提供确凿的证据,反对所谓的偏移活动星系核作为一个内螺旋次级黑洞。
2019-02-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black Hole Mass Scaling Relations for Early-Type Galaxies: $M_{BH}$-$M_{*,sph}$ and $M_{BH}$-$M_{*,gal}$
分析一个样本的84个早期类型的星系与直接测量的超大质量黑洞质量-几乎增加了一倍的样本大小,这样的星系与多组分分解-一个对称的线性回归的减少(合并免费)样本的76个星系揭示了$M_{BH}\propto M_{*,sph}^{1.27\pm 0.07}$与$Δ_{rms}=$ 0.52 dex在$\log(M_{BH})$方向的总散射。然而,重要的是,我们发现,ES/S 0型星系的磁盘是从E型星系的$M_{BH}/M_{*,sph}$的比例超过10倍的偏移,形成理论,模拟和一些维里因子测量用于转换活动星系核维里质量到$M_{BH}$的分歧。单独地,每个群体分别遵循与$1.86\pm0.20$和$1.90\pm0.20$的斜率的更陡峭的关系。偏移质量比主要是由于排除了盘质量,在$M_{BH}$-$M_{*,gal}$图中,两个群体的$M_{BH}/M_{*,gal}$比仅偏移2倍,其中$M_{BH}\propto M_{*,gal}^{1.8\pm 0.2}$和$Δ_{rms}=0.6\pm 0.1$ dex取决于样品。对于$M_{BH} \gtrsim 10^7 M_{\odot}$,我们没有发现明显的弯曲或偏移,无论是$M_{BH}$ - $M_{*,sph}$或$M_{BH}$ - $M_{*,gal}$关系,由于酒吧对非酒吧,或核心Sérsic对Sérsic,早期型星系。作为参…
2019-03-12 astro-ph.GA
Predicting Supermassive Black Hole-Host Mass Offsets from Broadband Photometry Across Cosmological Simulations with Forecasts for LSST
Independent Researcher
本文通过训练集成机器学习分类器,利用LSST光谱带预测区分超大质量黑洞生长模式,验证了光度学排序在不同子网格反馈模型下的稳定性。
2026-09-25 astro-ph.GA astro-ph.IM
Megamaser Disks Reveal a Broad Distribution of Black Hole Mass in Spiral Galaxies
我们使用新的精确测量的黑洞质量从水超脉泽盘调查宏观星系性质和超大质量黑洞(BH)质量之间的标度关系。巨脉泽导出的BH质量跨度为10^6-10^8 M_sun,而我们所研究的所有星系性质(包括恒星质量、中心质量密度、中心速度色散)都在一个狭窄的范围内。因此,在~L* 旋涡星系中,没有星系性质与M_BH密切相关.其中,恒星速度色散提供了最紧密的关系,但在σ * 固定时,巨脉泽M_BH的平均值相对于早型星系偏移了-0.6+/-0.1dex。具有非脉泽动力BH质量的螺旋星系不显示这种偏移。在低质量,我们还不知道完整的BH质量分布在固定的星系属性;非脉泽动力学测量可能会错过BH分布的低质量端,由于无法解决的影响范围和/或超脉泽可能会优先发生在低质量的BH。
2016-08-24 astro-ph.GA
The black hole mass - stellar velocity dispersion relation of narrow-line Seyfert 1 galaxies
窄线Seyfert 1星系(NLS 1 s)由于其高吸积率和低质量的黑洞,被认为是研究黑洞质量-恒星速度色散(M-sigma)关系的关键活动星系核子类之一。目前,人们正在讨论目前的NLS 1是否偏离了M-西格玛关系。利用直接测量的93个z<0.1的NLS 1的恒星速度色散和基于更新的质量估计的黑洞质量估计,我们研究了NLS 1与宽线活动星系核的M-σ关系。我们没有发现强有力的证据表明,NLS 1偏离M-西格玛关系,这是定义的反射映射类型1活动星系核和静止星系。然而,有一个明显的偏移趋势与宿主星系的形态,即,更倾向于视线的星系具有更高的恒星速度色散,这表明旋转展宽在基于斯隆数字巡天的单孔径光谱测量恒星速度色散中起作用。此外,我们提供了维里因子log f = $0.05 \pm 0.12$(f = 1.12),黑洞质量估计的基础上的半高宽的H $β$,通过联合拟合的M-西格玛关系使用静止星系和混响映射AGN。
2015-01-06 astro-ph.GA
No velocity-kicks are required to explain large-distance offsets of Ca-rich supernovae and short-GRBs
爆炸瞬变的环境将它们的祖先与底层的恒星星族联系起来,为它们的起源提供了关键线索。然而,一些富钙超新星(SNe)和短伽马射线暴(sGRB)似乎位于遥远的位置,远离其宿主星系的恒星星族,挑战我们对它们的起源和/或物理演化的理解。这些发现激发了一些模型,这些模型认为,要么是大的速度反冲被赋予了它们的祖先,使它们能够传播到很远的距离并到达遥远的位置;要么是它们形成了密集的球状星团,居住在晕中。在这里,我们表明,相反,这些瞬变的大空间偏移自然解释的高度扩展的基础恒星星族在(主要是早期类型)星系晕,通常错过了,因为他们只能通过超深/堆叠图像识别的意见。因此,没有大的速度踢,也没有晕球状星团的环境是必要的,以解释这些瞬变的起源。这些发现支持白矮星上的热核爆炸,富含Ca的SNe祖细胞的起源,以及sGRB祖细胞没有/小的出生踢。由于早型星系包含较老的恒星星族,由较老的恒星星族产生的瞬变会有较大比例的早型星系宿主,因此在大偏移距处有较大比例的瞬变。这是验证了我们的结果sGRB和富钙SNe显示不同的偏移分布在早期与晚型星系。此外,一旦划分为早型和晚型星系,不同瞬变的偏移量分布是一致的。最后,我们指出,对其它瞬变过程(如Ia-SNe或FRB)的偏移分布的研究也应该同样考虑宿主星系类型。
2021-01-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxies as High-Resolution Telescopes
最近的观测表明,活跃星系的人口与毫角秒之间的光学和无线电发射的偏移。这种偏移可能是与超大质量黑洞相关的极端现象的指示,包括相对论性喷流,二元超大质量黑洞,甚至反冲超大质量黑洞。然而,活动星系在几毫角秒的多波长结构无法通过直接观测来理解。我们建议使用强引力透镜来解释光源的多波长结构。当光源靠近透镜星系的焦散面时,即使光源位置的微小偏移也会导致海市蜃楼图像的位置和放大率的巨大差异。我们表明,在海市蜃楼图像的观察位置的源的位置的角偏移可以放大超过50倍。我们发现,至少有8%的引力透镜类星体将在焦散配置。SKA和Euclid之间的协同作用将为数千个焦散配置的引力透镜源提供一组理想的观测结果,这将使我们能够阐明大量源的多波长结构,并研究无线电发射的物理起源,它们与超大质量黑洞的联系以及它们的宇宙演化。
2017-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A Radio Relic and a Search for the Central Black Hole in the Abell 2261 Brightest Cluster Galaxy
我们目前的VLA图像和HST/STIS光谱的Abell 2261中最亮的星团星系(BCG)的中心内的源。获得这些观测结果是为了检验其超大扁平核心反映了其超大质量黑洞的喷射的假设。研究人员对嵌入核心的四个最明亮的“结”中的三个进行了光谱分析,以测试其中一个是否代表了与一个位移的大质量黑洞相连的恒星。这三个节点与BCG的径向速度偏移dV < ~150 km/s。纽结2和3的运动学、颜色和恒星质量与坠落的低质量星系或更大的剥离星系团成员一致。然而,纽结1的恒星速度色散存在很大的误差,这意味着我们不能排除它拥有一个大质量黑洞的假设。A2261-BCG有一个紧凑的,遗留的无线电源,从光学核心的中心偏移了6.5 kpc(投影),但没有活动的无线电核心,可以将银河系中心的黑洞精确定位到4800万年前的10 GHz通量极限<3.6 uJy. Its spectrum and morphology are suggestive of an active galactic nucleus that switched off >,平均分配条件下的磁场为15 uG。这些观测结果仍然与核黑洞已经从其核心喷射出来的假设相一致,但是定位超大质量黑洞或证明A2261-BCG缺乏一个黑洞的关键任务仍然有待完成。
2017-09-21 astro-ph.GA
Variations of Broad Emission Lines from periodicity QSOs under the interpretation of supermassive binary black holes with misaligned circumbinary broad line regions
具有周期光变曲线的类星体被认为是超大质量双黑洞系统的候选者。进一步确认的一种方法可能是搜索其他特征签名,例如在其宽发射线(BEL)中的那些签名,如果有的话,这需要彻底了解BEL对BBH系统的响应。在Ji et al.(2021)中,我们研究了在相对论多普勒增强(BBH-DB)和内禀变分(BBH-IntDB)主导的连续变分机制下,环双星宽线区(BLR)对中心活动次级黑洞的响应,假设BLR的中间平面与BBH轨道平面对齐。在本文中,我们探讨了如何BEL配置文件变化时,BLR是从BBH轨道平面与不同的偏移角下BBH-DB和BBH-IntDB的情况。给定BBH轨道面倾角一定,在两种情况下产生的边缘光变曲线和相似的连续光变曲线中,偏转角的增加使得环双星BLR的初始张开角由于BBH系统引起的轨道进动而增大,特别是对于内部区域的云,这导致BBH-DB模型的洛伦兹类BEL分布,但在垂直BLR情况下BBH-IntDB模型的高斯类分布。对于BBH-DB场景,轮廓变化的幅度随着偏移角的增加而减小,而对于BBH-IntDB场景,轮廓变化的幅度几乎保持恒定,因为多普勒增强效应是运动方向优选的,但固有变化是各向同性辐射的。如果环双星BLR是由一个共面和一个垂直分量组成的,它们的云的数量遵循BBH的质量比,那么双BLR的功能是更重要的BBH-IntDB模型,需要更大的质量比,以产生类似的连续变化比BBH-DB模型…
2021-10-21 astro-ph.GA
The supermassive black hole masses of reverberation-mapped active galactic nuclei
利用由宽H $β$剖面(平均谱或均方根谱)导出的不同类型的速度示踪剂和相应的维里因子$f$,计算了120个混响映射(RM)活动星系核的中心超大质量黑洞(SMBH)质量($M_{\rm BH}$).对于具有实测恒星速度色散的RM AGN子样本($σ_{\rm \ast}$),采用多元线性回归技术标定了平均值$f$和基于半高宽的变量$f$。研究发现,无论是否排除伪凸起,平均谱中H $β$线色散($σ_{\rm Hβ,mean}$)中的$M_{\rm BH}$相对于$M_{\rm BH}-σ_{\ast}$关系具有最小的偏移均方根.对于不包括SDSS-RM活动星系核的总样本,从$σ_{\rm \ast}$得到的$M_{\rm BH}$和从均方根谱中H $β$线色散($σ_{\rm Hβ,rms}$)得到的$M_{\rm BH}$,发现从最小均方根偏移量分别为0.38 dex和0.23 dex的$σ_{\rm Hβ,mean}$得到$M_{\rm BH}$。这意味着,相对于H $β$ FWHM,我们更喜欢$σ_{\rm Hβ,mean}$从单历元谱计算$M_{\rm BH}$。利用基于FWHM的$f$,我们可以改进由FWHM(H $β$)和平均$f$计算$M_{\rm BH}$的方法,对于36个活动星系核的子样本,用$σ_{\rm \ast}$计算$M_{\rm BH}$,相对于$σ_{\…
2020-08-15 astro-ph.GA
The recoiling black hole candidate 3C 186: spatially-resolved quasar feedback and further evidence of a blue-shifted broad line region
本文给出了引力波反冲黑洞候选者3C 186的积分场谱结果。观测的目标是研究类星体[OIII]5007窄发射线区域(NLR)的运动学,并调查最初测量不同紫外线的速度偏移的起源。结果表明:(1)自然保护区空间结构复杂; [OIII]5007线显示相对于源的系统红移的显著速度偏移。不同速度(-670、-100、+ 75 km·s^-1)的不同分量在震源的不同区域产生。ii)我们检测到Hbeta线的窄组分和宽组分。窄组分通常遵循[OIII]线的运动学,而宽组分显著蓝移。宽线的峰值位于蓝端附近,或者可能在仪器的灵敏度带之外,这意味着速度偏移大于1800 km/s。这一结果与类星体是一个反冲黑洞的解释是一致的。NLR的性质表明,观测到的外流最有可能是辐射压力对宿主星系星际介质中(光电离)气体的影响。
2018-05-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Normal black holes in bulge-less galaxies: the largely quiescent, merger-free growth of black holes over cosmic time
理解黑洞形成的驱动过程是观测宇宙学的一个关键课题。虽然观测到的$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$相关性在膨胀为主的星系被认为是产生的主要合并,一个$M_{\mathrm{BH}}$ -$M_{\star}$关系的存在,在所有的星系形态类型,表明BH可能主要是由长期的过程。最近的证据表明,没有膨胀的星系,不太可能有重大的合并,是从$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$关系的偏移,但躺在$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\star}$关系,加强了这一假设。然而,目前数据集的小尺寸和异质性,加上难以测量精确的BH质量,使得仅使用经验研究来解决这个问题具有挑战性。在这里,我们使用地平线活动星系核,宇宙学流体动力学模拟探索的作用,合并在宇宙时间的BH增长。结果表明:(1)与观测结果一致,模拟的无球星系偏离了主$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\mathrm{Bulge}}$关系,但偏离了主$M_{\mathrm{BH}}$- $M_{\star}$关系;(2)星系在$M_{\mathrm{BH}}$ - $M_{\star}$关系中的位置不受星系合并历史的影响;在今天的大质量星系中,只有$\sim$ 35%的BH质量是直接归因于合并的--大多数因此,BH的增长($\sim$ 6…
2018-02-01 astro-ph.GA
NOEMA observations support a recoiling black hole in 3C186
3C 186是一个位于z=1.06的冷核星团中心的强大射电大声类星体(QSO)。先前的研究报告了星系等照度中心和点源类星体之间约1“的投影空间偏移以及系统窄线和宽线区域之间约2000 km/s的光谱偏移的证据。本文报道了用NOEMA干涉仪对该系统进行的高分辨率分子气体CO(4-3)观测。我们清楚地检测到一个大水库的分子气体,$M_{H_2}\sim8\times10^{10}~M_\odot$,这是同空间与宿主星系,并可能与旋转盘状结构。我们坚定地确认了空间偏移的星系的气体水库相对于连续发射的类星体和光谱偏移相对于红移的宽线区域。我们的形态学和运动学分析证实,最有可能解释3C 186系统的情况是,类星体是一个踢超大质量黑洞(SMBH),我们认为这可能是由于强大的引力波反冲作为两个SMBH合并后,他们的主机星系合并。
2022-04-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Kinematically Identified Recoiling Supermassive Black Hole Candidates in SDSS QSOs with z $<$ 0.25
我们利用$z<0.25$进行谱分解,在SDSS类星体中寻找反冲超大质量黑洞(rSMBH).在1271个类星体中,我们已经确定了26个rSMBH候选者正在向我们退缩。预计反冲速度范围为$-76\ \kms$至$-307\ \kms$,平均值为$-149\pm58\ \kms$。大多数rSMBH候选者由富含气体的LIRGs/ULIRGs主持,但只有23%的它们显示出潮汐特征的迹象,这表明它们中的大多数是高级合并。我们发现,黑洞质量$M_{BH}$的rSMBH候选人的平均$\sim$ 5倍小于其固定的同行,并导致分散的$M_{BH}-σ_*$关系。所有rSMBH候选者的爱丁顿比都大于0.1,平均值为0.52 $\pm$ 0.27,表明它们正在积极地吸积质量。高激发日冕线的速度变化表明,rSMBH候选者反冲的平均速度约为$-265\ \kms$。H II rSMBH候选者的窄线区电子密度约为AGN rSMBH候选者的1/10,这可能是因为前者的活动星系核比后者的空间偏移更大。rSMBH候选星系与主星系中心之间的空间偏移估计值为0.21 \as \~ 1.97 \as \,需要用高分辨率自适应光学成像观测进行空间确认。
2016-04-19 astro-ph.GA
A Massive Black Hole 0.8 kpc from the Host Nucleus Revealed by the Offset Tidal Disruption Event AT2024tvd
本文报告了首个通过光学巡天发现的核外潮汐瓦解事件 AT2024tvd,揭示了距宿主星系核 0.8 kpc 处存在一个质量比中心黑洞低至少10倍的大质量黑洞,支持了宇宙学模拟中偏心黑洞数量与宿主晕质量线性相关的预期。
2025-04-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Measuring supermassive black hole peculiar motion using H$_2$O megamasers
活动星系核(AGN)吸积盘中$_2$ O超脉泽表现出绕中心超大质量黑洞(SMBH)的开普勒旋转。这种圆盘微波激射器系统是诊断SMBH运动状态的极好工具,它们目前提供了银河系外SMBH速度的唯一直接和明确的测量。利用空间分辨HI盘模型、空间积分HI轮廓拟合、光学谱线和连续谱拟合相结合的方法,测量了10个脉泽盘系统的星系后退速度。在比较SMBH的速度,它们的宿主星系,我们发现两个(出10)系统-J 0437 +2456和NGC 6264 -其中SMBH和星系的速度显示出统计上显着的($>$ 3 $σ$)差异。对于NGC 6264,视速度偏移可能可以通过宿主星系内的电离气体运动来解释(例如,AGN-driven shocks)。然而,对J 0437 +2456的速度测量表明,SMBH的特有速度为$69.6 \pm 12.7$ km s $^{-1}$(5.5 $σ$)。因此,我们认为J 0437 +2456是一个有希望的候选人主办无论是反冲或二进制SMBH,但额外的观测是必要的,以排除星系衰退速度和使用光谱测量的系统之间的偏移的可能性。
2018-07-12 astro-ph.GA
Super-massive black hole mass scaling relations
利用黑洞的质量跨度为10 ^5到10^(10)太阳质量,在(宿主球状体恒星质量)-(黑洞质量)图中,星系的分布显示出强烈的弯曲。中心Sersic星系的M_(bh)/M_(sph)质量比为~ 0.5%,呈近似线性关系,而Sersic星系的M_(bh)/M_(sph)质量比为~ 0.58%,呈近似二次关系:M_(bh)~M_(sph)^(2.22+ 0.58)。这不是由于偏移伪凸,而是由于M_(sph)-sigma关系和对数线性M_(bh)-sigma关系中已知的弯曲所引起的预期结果。
2014-11-05 astro-ph.GA
Statistical evidence for massive black hole recoils in active galactic nuclei
University of Birmingham(伯明翰大学);ELTE Eötvös Loránd University(罗兰大学);Institute of Science and Technology Austria (ISTA)(奥地利科学技术研究所);Columbia University(哥伦比亚大学);HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(匈牙利研究网络地球科学与天文学研究中心)
利用SDSS DR16约10^5个类星体,发现宽线速度偏移与尘埃消光显著正相关,为引力波反冲黑洞提供种群级统计证据,并有望约束并合率与反冲动力学。
2026-09-11 astro-ph.GA
Constraints on galileons from the positions of supermassive black holes
伽利略子是服从伽利略子对称性$φ\to φ+ b + c_μx^μ$的标量场理论,如果它们的动力学项具有反符号,则能够自加速。这些理论违反了强等效原理,使得黑洞(BH)不耦合到伽利略场,而非相对论性物体则经历相对于重力具有$ΔG / G_{\rm N}$强度的第五种力。对于在伽利略场中下降梯度的星系,这导致星系中心与其宿主超大质量BH之间的偏移。我们通过一套约束N体模拟(我们称之为CSiBORG)重建了局部引力场和伽利略场,并在星系的基础上为这些偏移量开发了一个基于蒙特卡罗的前向模型。使用从文献中测量的光学中心和活动星系核的1916个星系之间的偏移,传播的不确定性的输入量和边缘化的经验噪声模型描述天体物理和观测噪声,我们约束的Galileon耦合$ΔG / G_{\rm N} < 0.16$在$1σ$置信度的Galileons交叉尺度$r_{\rm C} \gtrsim H_0^{-1}$。
2021-01-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing the origin of the kilonova candidate GRB 230307A: analysis of host galaxy and offset
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas(巴西中心物理研究);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Institute of Physics, Federal University of Rio de Janeiro(里约热内卢联邦大学物理研究所);Observatório do Valongo/UFRJ(瓦隆戈天文台/里约热内卢联邦大学);Universidade Federal de Santa Catarina(圣卡塔琳娜联邦大学);Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB), Universitat de Barcelona (UB)(巴塞罗那大学宇宙科学研究所)
研究GRB 230307A的宿主星系及其与千新候选体的偏移,分析双中子星合并的可能性及宿主星系质量模型。
2026-04-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei and Host Galaxies in COSMOS-Web. II. First Look at the Kpc-scale Dual and Offset AGN Population
本研究利用COSMOS-Web数据系统搜索kpc尺度双/偏移活动星系核,发现中等光度遮蔽AGN中比例远高于亮类星体对,且随红移增加,与模拟预测一致。
2024-05-23 astro-ph.GA
Recoiling supermassive black hole in changing-look AGN Mrk 1018
Mrk 1018的光谱类型从1.9型转变为1型,并在40年的时间内恢复到1.9型。我们已经调查的物理机制负责的光谱变化Mrk 1018通过分析档案光谱和成像数据。两个运动学上不同的宽线组件,蓝移和红移的组件,被发现从光谱分解。宽线速度偏移随时间的变化曲线显示出一种特征模式。提出了一个振荡反冲超大质量黑洞(rSMBH)方案来解释观测到的宽发射线速度偏移。通过贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗模拟得到了最佳拟合轨道参数,发现rSMBH有一个周期为$\sim$ 29年的高偏心轨道.由H $β$宽谱线的变化所追踪的活动星系核活动在周期的开始和结束时迅速增加和减少,并在周期的开始和接近结束时出现两次峰值。在周期的开始和结束时(当其光谱类型为1.9型时)的消光被发现由于覆盖因子的增加而增加。由近心通过引起的吸积盘的扰动可以合理地解释Mrk 1018活动星系核的活动和光谱变化。目前,Mrk 1018的光谱类型是1.9型,我们不知道它是否会在未来重复类似的光谱变化模式,但如果是这样,那么光谱类型将在2020年中期左右转向1型。
2018-05-14 astro-ph.GA
Cosmic Pairs: A DESI Census of Dual and Offset AGN as Precursors to Massive Black Hole Binaries
Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Institute for Advanced Study, Princeton(普林斯顿高等研究院);Institute of Space Sciences, ICE-CSIC(空间科学研究所,西班牙国家科学研究委员会);Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚太空研究学院);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Boston University(波士顿大学)
该研究基于 DESI DR1 光谱数据,构建了超大样本双与偏移 AGN,结合 ASTRID 模拟揭示其演化特征,为 LISA 可探测的大质量黑洞并合提供了前身星系群样本。
2026-07-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Relation between Black Hole Mass and Bulge Luminosity in Hard X-ray selected Type 1 AGNs
利用哈勃空间望远镜获得的35个邻近($z<0.1$)1型活动星系核(AGN)的$I$波段图像,从70个月Swift-BAT X射线源星表中选取,研究了宿主星系的光度学性质。仔细处理的点扩散函数(PSF)模型和成像分解,我们鲁棒地测量$I$带的亮度和有效半径的凸起在我们的样品。在利用单历元光谱数据估算黑洞质量的基础上,我们给出了活动星系核的黑洞质量与$I$带隆起光度之间的关系($M_{\rm BH}-M_{I,\rm bul}$关系)。我们发现我们的样本偏离不活跃星系的$M_{\rm BH}-M_{I,\rm bul}$关系0.4 dex,即,在一个给定的球核光度下,我们样本的BH质量系统地小于不活跃星系的BH质量。我们还表明,在$M_{\rm BH}-M_{I,\rm bul}$关系相对于不活跃的星系的零点偏移与爱丁顿比。基于Kormendy关系,我们发现在我们的样本中的椭圆星系和经典的凸起的平均表面亮度与正常星系的亮度相当,揭示了凸起的亮度在我们的样本中没有增强。因此,我们得出结论,$M_{\rm BH}-M_{I,\rm bul}$关系从不活跃星系的偏差可能是因为维里BH质量估计的标度因子依赖于爱丁顿比。
2022-04-15 astro-ph.GA
Unveiling the Population of Wandering Black Holes via Electromagnetic Signatures
虽然大多数星系似乎都有一个中心超大质量黑洞(SMBH),但预计它们也包含大量的偏离中心的“游荡”SMBH,这些SMBH是由星系组装的分层合并驱动过程自然产生的。这个人口最近在罗慕路斯宇宙学模拟的分析中得到了表征,该模拟修正了SMBH上的动力学作用力,而没有人为地将它们钉在晕中心上。在这里,我们预测这些流浪者的电磁信号阵列。从罗穆卢斯预测的SMBH的游荡人口广泛再现了最近的超亮X射线源的样本观察到的空间偏移。我们预测,最极端的偏移源可能来自卫星星系内的SMBH。这些模拟还预测了一个显着的次级活动星系核(AGN)的亮度至少为中央AGN的10%的人口。大多数在$z=4$的星系,主机的中心活动星系核的热光度$L_\mathrm{bol}>10^{42} \ \mathrm{erg} \; \mathrm{s}^{-1}$预测主机的同伴偏离中心活动星系核的亮度相当。我们表明,堆叠的X射线观测类似的质量星系可能会揭示一个晕的集体排放归因于这些流浪者。最后,因为漫游星在罗穆卢斯中占主导地位的SMBH群质量为$\lesssim 10^7\,M_{\odot}$,如果它们保留恒星成分(例如核星团),它们可能会在这些质量上主导潮汐破裂事件(TDE)。这可以保证在低SMBH质量下对当前理论估计的TDE速率进行一个数量级的校正。
2021-07-05 astro-ph.GA
On The Origin Of The Mass-Metallicity Relation For GRB Host Galaxies
研究了长伽马射线暴(LGRB)宿主星系的质量-金属丰度(M-Z)关系。最近的研究表明,本地LGRB宿主星系的M-Z关系可能会系统地向较低的金属丰度相对于一般恒星形成星系(SDSS)人口定义的M-Z关系偏移。这种抵消的性质是一致的建议,低金属环境可能需要产生高质量的祖细胞,虽然在高质量,高金属量星系的几个伽玛射线暴的检测挑战的概念,严格的金属量截止的宿主星系,能够产生伽玛射线暴。我们表明,这种报告的偏移的性质可以解释最近提出的反相关性的恒星形成率(SFR)和恒星形成星系的金属丰度。如果低金属量星系比同等质量的高金属量星系产生更多的恒星,那么在这些低金属量、低质量星系中更有可能发现在星系中密切跟踪SFR的瞬变事件。因此,GRB和SDSS定义的M-Z关系之间的偏移可能是用于选择各自星系群的不同方法的结果,GRB偏向于低金属丰度,高SFR的星系。我们预测,这样的偏移不应该是预期的瞬态事件,不密切遵循恒星形成的历史,他们的宿主星系,如短持续时间的伽玛暴和超新星Ia,但应该是明显的核心崩溃SNe通过即将到来的非目标调查发现。
2010-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Virial Black Hole Mass Estimates for 280,000 AGNs from the SDSS Broad-Band Photometry and Single Epoch Spectra
我们使用斯隆数字巡天(SDSS)的类星体数据Release 12(DR 12 Q),包含近300,000个活动星系核,计算5100度、3000度和1350度的单色光度,这些光度是由宽波段消隐校正的SDSS星等得出的。在将它们与基于光谱的对应物进行匹配并发表在SDSS类星体数据发布7(DR 7 Q)中之后,我们发现在2.5 dex的光度范围内,它们与分钟平均偏移($\sim$ 0.01 dex)和0.11,0.10,0.12 dex的差异分散度之间存在完美的相关性。然后,我们估计活动星系核(AGN)的黑洞质量使用宽线区半径-光度关系和半高宽的MgII和CIV发射线,提供了一个目录的283,032维里黑洞质量估计(MgII为132,451,CIV为213,068,487)以及$0.1<z<5.5$和SDSS覆盖的大约四分之一天空的热光度和爱丁顿比估计。从Mg II得到的黑洞质量估计结果与DR 7 Q得到的结果非常匹配,在$\sim$ 2 dex BH质量范围内,差异的分散度为0.34 dex。我们发现,与DR 7 Q相比,从DR 12 Q推导出的CIV FWHM存在偏倚,我们根据经验进行了纠正。应该谨慎使用CIV BH质量估计,因为已知CIV线会在单历元光谱的BH质量估计中引起问题。最后,经过FWHM修正后,CIV估算的活动星系核黑洞质量与DR 7 Q估算的质量非常接近(色散为0.28…
2016-09-29 astro-ph.GA
Frequency and Abundance of Binary sUpermassive bLack holes from Optical Variability Surveys (FABULOVS): Hubble Space Telescope Imaging of Radial-Velocity Selected Binary Candidates
本文利用HST/WFC3 IR成像检验8个径向速度偏移选出的亚秒差距双超大质量黑洞候选体,发现其宿主形态扰动比例与普通类星体无统计差异。
2025-05-16 astro-ph.GA
A Likely Super Massive Black Hole Revealed by its Einstein Radius in Hubble Frontier Fields Images
在宇宙学距离上,引力透镜可以直接测量超大质量黑洞(SMBH)的质量,而不管它们的光度如何。在这里,我们直接估计的质量最亮的星团星系(BCG)的MACS J1149+2223.5在$z=0.54$通过一个多透镜图像的背景螺旋星系在$z=1.49$投影接近BCG。在这张特殊的图像中,一个螺旋臂中的固有紧凑区域被透镜化成一个弧形,向BCG中心弯曲。该弧的曲率半径仅为$\sim$ 0。“6,泄露了当地小型偏转器的存在。它的曲率最简单地由一个质量为$8.4^{+4.3}_{-1.8}\times10^{9}M_\odot$的点状物体复制,类似于具有可比光度的局部椭圆星系中的SMBH质量。SMBH与BCG光中心的距离明显地被$4.4\pm0.3$ kpc所抵消,这可能是$\sim2.0\times10^7$多年前在两个SMBH合并时被踢出的结果,将其置于恒星核心之外。类似的曲率可以通过用一个致密星系来代替偏移的SMBH来产生,该致密星系的质量为$\sim2\times 10^{10}M_\odot$,在$<4$ kpc的截止半径内,并且具有异常大的$M/L>50(M/L)_\odot$,使其在哈勃前沿场的深图像中无法检测到,在或接近星系团的红移;然而,这样的透镜星系以一种不希望的方式扰动了相邻的透镜图像。
2018-08-20 astro-ph.GA
Dark-ages reionization and galaxy formation simulation -- XVIII. The high-redshift evolution of black holes and their host galaxies
黑洞和它们的宿主星系之间的相关性提供了对是什么驱动黑洞-宿主共同进化的深入了解。我们使用Meraxes半解析模型来研究黑洞和它们的宿主星系从高红移到现在的生长过程。我们的模拟发现,在红移为8的情况下,黑洞-凸起和黑洞-恒星总质量关系没有显著的演化。黑洞与恒星总质量的关系与黑洞与核球的关系有相似的散射,但散射稍大,两者的散射都随着红移的增加而减少。在我们的模型中,星系的生长,膨胀和黑洞都是紧密相关的,即使在最高的红移。我们发现,黑洞的增长是由不稳定性驱动或长期类星体模式的增长,而不是由合并驱动的增长在所有的红移。我们的模型还预测,盘占主导地位的星系躺在黑洞总质量的关系,但谎言从黑洞膨胀质量的关系,在最近的观察和流体动力学模拟的协议。
2020-04-07 astro-ph.GA
Disk Assembly and the M_BH-sigma Relation of Supermassive Black Holes
最近的哈勃太空望远镜(HST)观测表明,大多数z ~ 1-3的活动星系核(AGN)都存在于孤立的盘状星系中,这与通常认为活动星系核是由星系合并引发的观点相反。在这里,我们发展了一个新的测试的宇宙演化的超大质量黑洞(SMBH)在盘星系考虑本地人口的SMBH。我们表明,当盘组装时,螺旋星系中需要大量的SMBH增长。SMBH的质量与其所在椭球体的速度色散之间存在着密切的关系,即M_BH-σ关系。在盘状星系中,球状体是我们感兴趣的部分。我们探讨了当在M_BH-sigma关系上的凸起与SMBH一起形成,然后在它们周围慢慢地重新形成一个盘时,M_BH-sigma关系的演化。盘的形成压缩了凸起,提高了它的σ。我们提出的证据,这种压缩的形式更大的速度色散的经典凸起相比,在相同质量的椭圆星系。如果不伴随增加的M_BH,则该压缩导致M_BH-西格玛关系中的偏移。我们根据光度数据量化了预期的偏移,并表明,平均而言,SMBH必须增长约50-65%才能保持M_BH-sigma关系。我们没有发现经典的凸起和椭圆星系的M_BH-σ关系有明显的偏移,这意味着SMBH一直与盘一起生长。我们的模拟表明,SMBH增长是必要的本地人口的盘星系保持在M_BH-西格玛关系。
2013-01-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
The influence of galaxy mergers, black-hole growth, and gas processes on the evolution of the stellar mass-gas metallicity relation of galaxies in different cosmic environments
E. A. Milne Centre for Astrophysics, University of Hull(赫尔大学 E.A. 米尔恩天体物理学中心);Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università degli Studi di Catania(卡塔尼亚大学 Ettore Majorana 物理与天文系);Korea Institute for Advanced Study (KIAS)(韩国高等研究院 (KIAS));School of Physics and Astronomy, University of Nottingham(诺丁汉大学物理与天文学学院);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天体与空间科学研究所);Institut d’Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, Sorbonne Université(巴黎天体物理学研究所,CNRS,索邦大学);Kyung Hee University(庆熙大学)
该研究探讨了星系合并、黑洞生长和气体过程对不同宇宙环境中星系恒星质量-气体金属licity关系演变的影响,发现次要合并和高黑洞生长率显著影响金属licity散射。
2026-09-09 astro-ph.GA
A Large Systematic Search for Close Supermassive Binary and Rapidly Recoiling Black Holes -- IV. Ultraviolet spectroscopy
本研究利用哈勃空间望远镜的紫外观测及地面光学光谱,通过对比宽紫外与光学发射线轮廓,对13个红移z<0.7的超大质量双黑洞候选体进行鉴别,最终给出不同候选体的假说支持程度分类。
2025-01-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Off-centre supermassive black holes in bright central galaxies
利用Illustris-TNG300模拟与轨道积分,研究发现径向卫星星系并合是导致最亮团星系中黑洞偏心位移的主要机制,且该现象普遍存在并会抑制黑洞增长与反馈。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Co-evolution of massive black holes and their host galaxies at high redshift: discrepancies from six cosmological simulations and the key role of JWST
詹姆斯·韦伯太空望远镜将有能力以前所未有的深度和空间分辨率来表征z>6的高红移类星体。虽然在这样的红移最明亮的类星体(即,测热光度L_bol> 10^46 erg/s)的类星体为我们提供了宇宙中最极端天体的关键信息,测量L_bol= 10^45-10^46 erg/s的较暗类星体的黑洞(BH)质量和爱丁顿比,为理解z>6时更多正常黑洞的形成开辟了一条道路。在本文中,我们证明了Illustris,TNG 100,TNG 300,Horizon-AGN,EAGLE和SIMBA大尺度宇宙学模拟在z>4的黑洞相对于z=0的M_BH-M_star标度关系(黑洞质量偏移)在固定星系恒星质量下是过大还是过小的问题上并不一致。当使用每个模拟或经验关系产生的局部标度关系时,我们的结论不变。我们发现,模拟的暗类星体人口在z>4的BH质量偏移,不像明亮的类星体,代表整个BH人口的BH质量偏移,对于所有的模拟。因此,JWST观测到的一群L_bol= 10^45-10^46 erg/s的微弱类星体可以为高红移黑洞的组装提供关键的限制。此外,这将有助于限制宇宙学模拟的高红移制度,包括BH播种,早期生长和与宿主星系的共同演化。我们的研究结果还激发了对z=6的更大宇宙学体积的模拟的需要,具有相同的亚网格物理多样性,以便在高红移时获得最极端物体的统计数据。
2022-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA