The star capture model for fueling quasar accretion disks
虽然类星体的动力机制现在被广泛认为是物质在几何薄盘中的吸积，但物质向盘的内部区域的传输仍然是一个未解决的问题。Miralda-Escudé & Kollmeier（2005）提出了一个模型，其中恒星在穿过气体时被吸积盘捕获，从而为类星体提供燃料。这样的恒星会被摧毁，并将它们的质量传递到吸积盘。在这里，我们提出了第一个详细的计算捕获的恒星起源远离吸积盘附近的中心黑洞的影响区。特别是，我们研究的影响，增加一个扰动的质量，以一个固定的恒星尖点的潜力，使恒星进入吸积盘，他们可以被捕获。本文介绍的工作将在即将出版的出版物Kennedy et al.（2010）中详细讨论。
2010-08-30 astro-ph.GA
The Search for the Farthest Quasar: Consequences for Black Hole Growth and Seed Models
对高红移类星体的探索导致了一系列破纪录的来源，目前的纪录保持者是$z=7.642$。在这里，我们展示了未来的$z>8$类星体的探测如何影响黑洞生长和种子模型参数的约束。使用宽平坦的先验的生长参数（爱丁顿比$\,f_{\rm Edd}$，占空比${\cal D}$，种子质量$M_{\rm \bullet, seed}$和辐射效率$ε$），我们表明，在它们的测定大的不确定性减少了一个因素$\sim 5$时，类星体的检测红移从$z=9$到$z=12$。在这种高红移区域，$ε$趋向于允许的最低值，并且$M_{\rm \bullet, seed}$的分布在重种子区域内达到峰值。值得注意的是，在$z > 7$探测到的两个具有低吸积率的类星体（J1243+0100和J 0313 -1806）已经收紧了可用的参数空间，需要$M_{\rm \bullet, seed} > 10^{3.5} \,{\rm M_\odot}$和$ε< 0.1$。辐射效率是一个关键的未知数，因子$\sim 2$的变化能够通过$\sim 3$的数量级修改预测的质量，已经在$z\sim 9$。低效率的吸积（减少$ε$）和黑洞自旋（增加$ε$）的竞争作用显着影响增长模型。最后，我们建议，目前预测的产量即将到来的类星体调查（例如，欧几里德）将有助于确定最可能的种子质量制度。例如，假设薄盘吸积，由$z\sim 9-10$探测到具有…
2021-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Estimate of the Accretion Disk Size in the Gravitationally Lensed Quasar HE 0435-1223 using Microlensing Magnification Statistics
本文利用13年的COSMOGRAIL光学光变曲线测量了四透镜类星体HE 0435 - 1223的吸积盘大小。使用精确的时间延迟的图像A，B，C和D，我们建模和删除的内在类星体的可变性，并发现微透镜事件的振幅高达0.6，0.4和0.5 mag的图像A，C和D分别。从这些图像中的微透镜放大率的统计数据，我们使用贝叶斯方法来估计类星体吸积盘的大小。我们用两种不同的方法，$R_{1/2} = 7.6_{-1.1}^{+12.0} \sqrt{M/0.3M_{\odot}}$光日（直方图积）和$R_{1/2} = 7.7_{-1.2}^{+7.0} \sqrt{M/0.3M_{\odot}}$光日（$χ^2$判据），推导了吸积盘的半光半径。结果是自洽的，并与单历元光谱学和以前的研究，利用窄带测光的HE 0435 - 1223预测的连续体尺寸吻合得很好。
2018-11-08 astro-ph.GA
Directly tracing cool filamentary accretion over >100 kpc into the interstellar medium of a quasar host at z=1
我们报告了用多单元光谱探测器（MUSE）在TXS 0206-048（一个z=1.13的发光类星体）的视场中发现的巨大（50-100 kpc）[O II]发射星云。类星体的下桶紫外光谱显示吸收速度与扩展星云的吸收速度一致，使人们能够对类星体宿主周围的流入和流出有新的认识。其中一个星云呈现出从晕向类星体延伸超过120 kpc的边缘形态，并与围绕类星体主体的另一个半径为50 kpc的星云相交。这是迄今为止观测到的最长的冷暗条，它产生于比冷核星系团更高的红移和更小的质量系统中。该星云的视速度大于300 km/s，但与类星体周围的星云相匹配，这与冷的星系间或环星系介质或冷却的热晕气体的吸积相一致。围绕类星体主体的星云的运动学是不寻常的和复杂的，具有红移和蓝移的螺旋状结构。类星体在5-10 kpc处的发射速度与类星体紫外光谱中观测到的流入吸收气体的发射速度相匹配。扩展的星云和相关的红移吸收一起代表了一个令人信服的情况下，从晕尺度到扩展的星际介质，并朝着大质量类星体主机的核心冷，对流气体吸积。结合发射和吸收的限制所暗示的流入率远低于维持类星体辐射光度所需的水平，表明各向异性或可变吸积。
2022-11-11 astro-ph.GA
Extreme Variability and Episodic Lifetime of Quasars
我们使用最近关闭的类星体的两个统计数据（即，由大的因子变暗）：1）在延长的时间段内光度测量地观察到的统计样本中关闭的类星体的分数（例如，$Δt=20$年）; 2）显示出“孤儿”广泛MgII发射的大质量星系的一部分，被认为是最近关闭的类星体的短暂回声。这两个统计数据限制了幕式类星体的平均寿命为数百至数千年。更长（或更短）的事件寿命是强烈不赞成这些意见。这一平均幕寿命与类星体标准吸积盘模型中的下落时间尺度（粘性时间）大致一致，表明类星体的幕是由吸积盘物理学决定的，而不是由更大尺度上的气体供应决定的。与类星体聚集和大质量黑洞人口统计约束下的类星体累积寿命$\sim 10^6-10^8\,$年相比，我们的结果表明，在超大质量黑洞的聚集历史中，类星体存在$\sim 10^3-10^5$吸积事件.这样的短插曲应该在$\sim 10^4\,$年的时间间隔内聚集起来，以解释类星体中电离窄线区域的大小。我们的统计参数还表明，在多年的观测窗口中，总会有一小部分极端变异性类星体陷入“状态转换”，尽管它们的寿命要长得多。在非稳定吸积期间，这些转变可能以相当突然的方式发生。
2021-08-11 astro-ph.GA
Observational Signatures of High-Redshift Quasars and Local Relics of Black Hole Seeds
大质量黑洞（BH）的诞生和早期演化的观测约束来自两个极端的制度。在高红移时，类星体发出了十亿太阳质量黑洞快速增长的信号，并表明这些物体开始以超过爱丁顿极限的速度非常重和/或吸积质量。在低红移时，已知最小的核黑洞是在矮星系中发现的，并为黑洞种子的质量提供了最具体的限制。在这里，我们回顾了目前在这些领域的观测工作，这些工作对于我们理解宇宙中大质量黑洞的起源至关重要。
2016-10-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraining the Properties of Black Hole Seeds from the Farthest Quasars
本研究首次通过对z>6类星体星表的贝叶斯分析，结合幂律与对数正态函数约束黑洞种子质量分布，证实早期宇宙同时存在轻重两类黑洞种子，为高红移类星体质量起源提供了统计依据。
2023-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Intrinsic Quasar Luminosity Function: Accounting for Accretion Disk Anisotropy
类星体光度函数是研究超大质量黑洞生长和演化的基本工具。测量内禀光度函数在实践中是困难的，由于大量的观测和系统的影响。随着样本量的增加和测量误差的下降，表征系统效应变得更加重要。众所周知，类星体的吸积盘的连续辐射是各向异性的-部分原因是它的盘状结构-但目前的光度函数计算有效地假设了在未遮蔽视线范围内的各向同性。在这里，我们提供的第一步，在随机类星体的取向和简单的模型上观察到的光度函数的各向异性的影响进行表征。我们发现，方向的影响是不是微不足道的，并超过其他潜在的修正，如那些从引力透镜的前景结构。我们认为，目前的观测约束可能高估了内禀光度函数多达一个因素~2的亮端。这对类星体的模型及其在宇宙中的作用有影响，例如类星体对宇宙学背景的贡献。
2014-04-11 astro-ph.GA
On the efficiency of jet production in FR II radio galaxies and quasars
在许多具有扩展射电结构的射电星系中，喷流的能量似乎超过了它们的吸积光度。在吸积率非常低的系统中，这可能是由于辐射效率低下的吸积流导致的非常低的吸积光度。在具有高吸积率的系统中，吸积流预计是辐射有效的，并且这种强大的射流的产生可能需要涉及磁制动盘（MAD）的吸积场景。然而，MAD方案的数值模拟表明，喷流生产效率是大的，只有几何厚吸积流和规模大致与$(H/R)^2$，其中$H$是光盘的高度和$R$是从BH的距离。利用FRII射电星系和类星体的样本吸积在中等吸积率，我们表明，他们的喷气机是更强大的比预测的MAD方案。我们讨论了这种差异的可能起源，这表明它可以与近似采用MHD模拟治疗光学厚吸积流内的MAD区，或可能表明，吸积盘的几何厚度比标准理论预测。
2016-12-21 astro-ph.GA
Super-Eddington Accretion and Feedback from the First Massive Seed Black Holes
超级爱丁顿吸积到大质量黑洞种子上可能在早期宇宙中很常见，那里存在快速吸积的条件。直接坍缩黑洞常被认为是再电离前宇宙中超大质量黑洞观测的一种可能的解决方案。我们在这里调查如何反馈，主要是双极射流的形式，从超级爱丁顿吸积种子黑洞将影响其随后的增长。我们发现，几乎独立的双极射流的质量负载，由射流产生的暴力外流疏散周围的黑洞种子约0.1 pc的区域。然而，喷流无法摆脱晕，它们的影响仅限于黑洞附近。外流抑制任何吸积约一个动态的时间。然后气体冷却，重新组合并回落到中心，在那里再次观察到高吸积率。总体效果是产生有效的吸积率，其值在爱丁顿率的0.1至0.5倍之间。如果这种偶然的吸积率保持5亿年，那么黑洞的质量将增加3到300倍，但远远低于在$z>6$观测到的种子变成SMBH所需的$10^4$倍。因此，直接坍缩的黑洞诞生于原子冷却晕，并经历强烈的负机械反馈，需要外部影响（例如与其他晕的快速大合并）来促进有效的吸积，并在数亿年内达到SMBH质量。
2019-04-11 astro-ph.GA
High-redshift SMBHs can grow from stellar-mass seeds via chaotic accretion
质量为$M_{\rm BH} > 10^9 M_\odot$的超大质量黑洞在更高的红移下被观测到。这些结果对早期黑洞的形成和增长机制产生了更严格的限制。在这里，我们表明，即使是已知的最极端的黑洞，Pōniu 'ena，可以从一个$10 M_\odot$种子黑洞通过Eddington有限的发光吸积增长，提供的吸积几乎连续进行，但由大量的情节与单独的不相关的初始方向。这种混沌的吸积场景确保了生长中的黑洞旋转缓慢，具有无量纲的自旋参数$a \lesssim 0.2$，因此它的辐射效率也很低，$ε\simeq 0.06$。如果吸积是部分对齐的，其中$20-40\%$的吸积事件发生在同一方向，黑洞的自旋和辐射效率要高得多，导致明显较慢的增长。我们认为，只有在Pōniuuena之前约$150$ ~Myr的$z \geq 9.1$发现了一个$10^9 M_\odot$黑洞，混沌吸积方案才能被完全证伪.极端类星体的空间密度表明，只有非常小的一部分，大约是$4 \times 10^7$中的一个种子黑洞需要遇到有利的生长条件才能产生观测到的极端类星体。其他种子黑洞的生长效率要低得多，主要是由于占空比较低，因此更难以检测。
2021-01-01 astro-ph.GA
Evolution of high-redshift quasar hosts and promotion of massive black hole seed formation
由质量为$\gtrsim 10^9 M_\odot$的超大质量黑洞（SMBH）吸积提供动力的高红移发光类星体限制了它们的形成路径。我们调查的形成沉重的种子SMBHs通过气体崩溃的类星体的主机祖星，合并树跟踪晕生长在高度偏置的，过密的宇宙区域。前身晕很可能是受到附近恒星形成星系的强烈H $_2$光离解辐射的照射，并通过连续的合并加热内部气体。合并产生的气体动能以及重子流运动阻止了气体坍缩，并推迟了先前的恒星形成。随着流动速度高于均方根值，气体云在几乎所有$10^4$实现的合并树进入原子冷却阶段，并开始通过Ly $α$冷却与$T \simeq 8000 K$等温塌陷。等温气体坍塌的树木的分数是$14\%$，并与流动速度增加，而其余的形式H $_2$冷却的核心后，短的等温阶段。如果塌陷气体富集到$Z_{crit}\sim 2\times 10^{-3} Z_\odot$，需要有效的金属混合，则可以通过经由金属精细结构线的额外冷却来减少该部分。在大质量坍缩气体中，新生原恒星的吸积速率在$3 \times 10^{-3}-5 M_\odot yr^{-1}$之间，其中大部分超过抑制恒星辐射反馈的临界速率。因此，我们预计恒星质量（可能是BH质量）的分布范围从几百到$10^5 M_\odot$以上，可能形成大质量BH双星合并并产生引力波事件。
2021-06-15 astro-ph.GA
Imprints of the super-Eddington accretion on the quasar clustering
超爱丁顿质量吸积被认为是形成超大质量黑洞的有效机制。我们使用一个基于大体积宇宙学$N$体模拟的星系和类星体形成的新半解析模型研究了超爱丁顿吸积过程的辐射效率对类星体成簇的影响。我们的模型包括一个简单的类星体的辐射效率模型，它模仿了光子捕获的高质量吸积率的效果。我们发现，辐射效率模型影响类星体光度与类星体晕质量之间的关系。当类星体光度没有上限时，类星体晕质量对类星体光度的依赖性很弱。另一方面，当类星体的光度受其爱丁顿光度限制时，它对类星体的光度有显著的依赖性。在后一种情况下，类星体的偏置也依赖于类星体的光度，亮类星体的偏置与观测结果一致。我们的结果表明，类星体聚集研究可以为吸积盘模型提供约束。
2017-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fast Inflow Directly Feeding Black Hole Accretion Disk in Quasars
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。
2019-09-17 astro-ph.GA
Unification of Radio Galaxies and Their Accretion/Jet Properties
我们研究了BL Lac和射电类星体的黑洞质量M_bh和喷流功率Q_jet之间的关系。我们发现BL Lac与射电类星体在M_bh-Q_jet平面上被FR I/II分界线分开，这有力地支持FR I/BL Lac和FR II/射电类星体的统一方案。BL Lac和射电类星体的爱丁顿比分布在L_bol/L_Edd~0.01处呈现双峰分布，表明它们可能具有不同的吸积模式。计算了平流主导吸积流（ADAF）提取的喷流功率，发现采用无量纲吸积率mdot=0.01时，需要黑洞的无量纲角动量j~0.9-0.99才能再现FR I/II或BL Lac/射电类星体的分界线，这是上述爱丁顿比双峰分布所要求的。我们的研究结果表明，射电星系中的黑洞正在快速旋转。
2011-04-16 astro-ph.GA
Accretion and star formation in 'radio-quiet' quasars
射电观测使我们能够识别大范围的活动星系核（AGN），它们在星系的演化中起着重要的作用。在低射电光度的活动星系核中，有一种“射电宁静”类星体（RQQ），但它们对总射电辐射的贡献仍有争议，以前的研究认为主要是通过恒星的形成。在这次演讲中，上海大众总结了最近关于RQQ的论文的结果，包括使用远红外数据来解开AGN和恒星形成的无线电发射。这提供了黑洞吸积反而主导RQQ中无线电发射的证据。此外，我们发现，这种吸积相关的发射与类星体的光学光度，而较弱的光度依赖性是显而易见的无线电发射与恒星形成。目前尚不清楚的是这种与吸积有关的排放是如何产生的。了解RQQ的这一点将使我们能够研究这种类型的活动星系核如何影响其周围环境。这些研究对于活动星系核反馈的模拟，以及确定宇宙的吸积和恒星形成历史具有重要意义。
2019-12-12 astro-ph.GA
Rapid growth of seed black holes in the early universe by supra-exponential accretion
黑洞（BH）的质量吸积通常以爱丁顿速率为上限，此时辐射的推力与引力的拉力相平衡。然而，即使在爱丁顿限制的e折叠时间t_E ~几× 0.01亿年的指数增长，也太慢了，无法将恒星质量的BH种子生长成超大质量的发光类星体，当宇宙年龄为10亿年时观察到。我们提出了一个动力学机制，可以触发超指数吸积在早期宇宙中，当一个BH种子被困在一个星团由无处不在的密集冷气流。高的气体不透明度捕获了吸积辐射，而低质量黑洞的随机运动抑制了缓慢排放的吸积盘的形成。因此，超指数增长可以解释为什么大爆炸后很快就出现了超大质量黑洞，为发光类星体提供动力。
2014-10-05 astro-ph.GA
Resolving the Innermost Region of the Accretion Disk of the Lensed Quasar Q 2237+0305 through Gravitational Microlensing
我们研究了三个高放大率的微透镜事件，通常被认为是可能的焦散交叉，在多重成像类星体Q 2237+0305的光学光变曲线。我们将每个事件的光变曲线建模为标准薄盘光度轮廓与直折焦散的卷积。我们还允许一个线性梯度，可以占一个额外的变化的背景效应的微透镜。这个模型不仅匹配显着以及全球形状的三个独立的微透镜事件，但也给了非常相似的估计磁盘的大小参数。测得的平均半光半径，$R_{1/2}=(3.0\pm 1.5)\sqrt{M/0.3M\odot}$光日，与以前的估计一致。在这三个事件中，放大剖面的核心表现出与吸积盘最里面区域相关的“精细结构”（根据我们的测量，位于$2.7\pm 1.4$史瓦西半径的径向距离处）。吸积盘内缘的相对论性光束可以解释精细结构的形状和大小，尽管其他解释也是可能的。这是第一次直接测量一个结构的大小，很可能是最里面的稳定圆形轨道，在$\sim 3$史瓦西半径的类星体吸积盘。用未来的望远镜监测数千个透镜类星体将允许在宽范围的红移$(0.5<z<5)$中研究数百个类星体中黑洞的事件视界环境。
2015-11-16 astro-ph.GA
Is quasar variability regulated by the close environment of accretion?
本研究通过分析SDSS类星体样本的g波段光变与红外覆盖因子的相关性，发现赤道尘埃环对紫外/光学光变有显著调控作用，表明吸积近邻环境在调节吸积盘湍流中起关键作用。
2024-08-02 astro-ph.GA
Effects of spin on constraining the seeds and growth of $\gtrsim 10^9M_\odot$ supermassive black holes in $z>6.5$ Quasars
在红移为$z>6$的$\gtrsim10^9M_\odot$超大质量黑洞（SMBHs）的存在提出了这样的SMBHs如何在宇宙时间（$<1$ \，Gyr）内从小种子黑洞成长的问题。在这封信中，我们使用的$14$类星体在$z>6.5$的质量估计，以限制它们的种子和早期的增长，通过自洽考虑的自旋演化和超爱丁顿吸积的可能性。我们发现自旋在早期SMBH的生长中起着重要的作用，并且对种子质量和超爱丁顿吸积分数的约束强烈地依赖于假设的吸积历史。如果吸积与单个（或少量）事件相干，导致大部分吸积时间的高自旋，那么SMBH增长相对缓慢;如果吸积是混沌的，有许多事件，并且在每个事件中，总吸积质量远小于SMBH质量，导致中等/低自旋，那么增长相对较快。对种子质量和超爱丁顿吸积分数的约束是退化的。如果种子质量不是$\gg10^{5}M_\odot$，则需要超爱丁顿吸积的显著分数（对于$10^3-10^4 M_\odot$种子，线性尺度中的$\gtrsim0.1\%-1\%$但对数尺度中的$\sim 3-4$ dex），并且如果吸积是混沌的，则适度放宽对高种子质量和/或超爱丁顿吸积分数的要求。
2020-11-17 astro-ph.GA astro-ph.HE
Constraints on the temperature inhomogeneity in quasar accretion discs from the ultraviolet-optical spectral variability
类星体紫外光变的物理机制虽然有着悠久的观测历史，但人们对紫外光变的物理机制还没有很好的理解。最近，Dexter和Agol提出了一个类星体紫外光变率模型，该模型假设类星体吸积盘中存在大的局部温度波动。这种非均匀吸积盘模型不仅能描述单波段的光变幅度，而且能描述微透镜的大小约束和类星体的复合光谱形状。利用Sloan数字巡天（SDSS）Stripe 82区域近9000个类星体的五波段多历元光变曲线，研究了类星体紫外光谱变化对非均匀吸积盘模型的影响。通过比较SDSS类星体光变曲线和模拟光变曲线的两波段星等-星等图的内禀散射$σ_{\text{int}}$的值，我们发现Dexter & Agol的非均匀吸积盘模型不能解释SDSS类星体光变曲线中经常观察到的紧密的带间关联。这一结果使我们得出结论，在吸积盘的局部温度波动不是类星体的几年的紫外-光学变化的主要驱动力，因此，假设类星体吸积盘有大的局部温度波动是不可取的紫外-光学光谱变化的观点。
2015-02-27 astro-ph.GA astro-ph.HE
Biconical-dominated Accretion Flow onto Seed Black Holes in a Hyper-accretion Regime
当气体流入黑洞（BH）的速率很高，以至于辐射反馈不能逆转吸积流时，就会发生超吸积。这种极端的过程是早期宇宙中种子黑洞快速生长的一种有希望的机制，它可以解释由数十亿太阳质量的黑洞提供动力的高红移类星体。在理论模型中，球对称通常采用超吸积流，然而，这种结构的可持续性对应的BH增长的时间尺度上还没有得到解决。在这里，我们表明，从BH和非均匀吸积流的电离辐射之间的随机相互作用，可以导致在BH周围的旋转气体盘的形成。一旦盘的形式，气体的供应BH优先发生通过双锥为主的吸积流垂直的磁盘，避免了离心障碍的磁盘。来自相反方向的双锥为主的吸积流在BH附近碰撞，提供高密度，低角动量的气体到BH，而大多数具有不可忽略的角动量的气体被偏转到旋转支撑的流出decretion盘。随着越来越多的质量从双锥流转移到盘上，盘逐渐得到加强，并且一些从盘流出的气体通过双锥结构被重定向到双锥吸积漏斗。这种轴对称的流体动力学结构的双锥为主的吸积流和递减盘继续提供不间断的高密度气体流的BH。
2020-11-25 astro-ph.GA
Revealing the structure of the lensed quasar Q 0957+561: I. Accretion disk size
我们的目标是利用前景透镜星系中恒星引起的微透镜效应来推断引力透镜类星体Q 0957+561中吸积盘的大小。该系统的长期光度监测（到目前为止，它提供了最长的可用光变曲线的引力透镜系统）允许我们评估我们最近开发的方法（由两个透镜图像之间的建模和实验幅度差异直方图之间的距离控制）的不确定性的影响，从而测试基于微透镜的磁盘大小估计的鲁棒性。分析了双透镜类星体21年GLENDAMA光变曲线，研究了类星体的内、外连续谱变化。使用精确的测量图像A和B之间的时间延迟，我们建模并删除了内在的类星体的可变性，并从微透镜放大率的统计数据，我们使用贝叶斯方法来推导出发射的连续区的大小在2558埃。对Q 0957+561 R波段光变曲线的分析表明，在过去的十年中，相对于A分量，B分量的亮度缓慢但系统地增加。图像之间相对较低的星等差异强度表明，类星体有一个异常大的光学吸积盘的半光半径$R_{1/2} = 17.6 \pm 6.1 \sqrt{M/0.3M_\odot}$ lt-days。
2021-08-11 astro-ph.GA
Chemical enrichment and accretion of nitrogen-loud quasars
给出了12个z ~ 2.2的氮噪类星体的静止坐标光谱，它们的静止坐标紫外光谱显示出强的氮宽发射线。为了研究它们的窄线区（NLR）金属丰度，我们测量了[OIII]5007发射线的等效宽度（EW）：如果NLR金属丰度非常高，如强紫外氮线所示，[OIII]5007线通量应该非常小，因为电离气体的平衡温度低，这是由于显着的金属冷却。结果表明，我们的光谱显示出类似于一般类星体的[OIII]5007线的中等EW。这表明氮大声类星体在NLR中没有非常富含金属的气体云。这表明宽线区（BLR）的强氮线起源于相对于氧的氮丰度异常高，而没有非常高的BLR金属丰度。这一结果表明，在某些情况下，氮的宽发射谱线不是BLR金属丰度的良好指标。另一方面，我们还调查维里黑洞的质量和爱丁顿比使用我们的样本的Hbeta和CIV 1549线。结果，我们发现氮噪类星体的黑洞质量和爱丁顿比相对于正常类星体有低和高的趋势，这表明氮噪类星体似乎处于快速吸积阶段。这可以用类星体的爱丁顿比和氮丰度之间的正相关来解释，这可能是由于质量吸积到黑洞和核恒星形成之间的联系造成的。
2017-09-20 astro-ph.GA
Conditions for direct black hole seed collapse near a radio-loud quasar 1 Gyr after the Big Bang
对z~6的发光类星体及其超大质量黑洞的观测表明，它们形成于宇宙早期的致密物质峰。然而，很少有研究发现类星体位于宇宙密度峰值的确切证据，这与理论预测形成鲜明对比。在这里，我们提出了新的证据，无线电响亮的类星体SDSS J 0836 +0054在z=5.8可能是一个令人惊讶的丰富的星系结构的一部分。这一结论是通过结合文献中先前报道的许多发现得出的：Bosman等人（2020）获得了三个伴星系的红移，证实了Zheng等人（2006）发现的i-dropouts的密度过高。通过将这种结构与其他类星体附近的结构和z~6-7处的大过密区域进行比较，我们发现SDSS J 0836 +0054场是在这些红移处已知的致密结构之一。其中一个光谱伴星是一个非常巨大的恒星形成星系（log M_*/M_sun ~ 10.3），这是根据Spitzer 3.6 μ m图像清晰地探测到的。这表明类星体场拥有的不是一个，而是至少两个罕见的大质量暗物质晕（log M_halo/M_sun > 12），对应的星系密度至少为20。我们讨论了年轻射电源的性质。我们的结论是，SDSS J 0836 +0054的环境类似，至少在定性上，根据最近的理论，可能刺激了大质量黑洞种子直接坍缩的条件类型。
2021-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-critical accretion of medium-weight seed black holes in gaseous proto-galactic nuclei
以持续或偶发性的超爱丁顿（SE）速率的吸积被认为是有效生长由Pop-III恒星产生的光种子的途径。我们研究了在$z=15$的富气原星系中心，SE吸积是否能维持到具有$M_{\odot} \sim 10^3$ ~M $_{\odot}$的黑洞（BH）上。我们进行高分辨率的光滑粒子流体动力学模拟，包括两种不同的亚网格模型SE吸积，一个基于超薄盘范例，一个受到Jiang及其合作者最近的辐射磁流体动力学模拟的启发。辐射反馈具有对周围气体粒子的热转储的形式，其中辐射效率根据不同的SE吸积模型来设置。我们发现，在所有的模拟中，恒星形成，BH反馈，团块和BH之间的相互作用迅速淬火吸积后，$\sim$ 1百万年，无论用于吸积的子网格模型。基于Jiang及其合作者的模拟，相对于细长圆盘模型，淬火更强，因为它具有更高的辐射效率。SE生长期总是很短暂的，持续几百万年。在最乐观的情况下，BH达到$\sim$ 10 $^4$ ~M $_{\odot}$的质量。我们推断最终BH质量从$z=15$到$z\sim6$，假设随后的星系合并将补充气体库，并触发新的SE吸积周期。我们发现BH种子最多会成长到$\sim$ 10 $^6$ ~M $_{\odot}$，与螺旋星系（如银河系）中大质量BH的质量相当，但低于高红移类星体的质量。
2022-12-09 astro-ph.GA
Super-Eddington accretion of dusty gas onto seed black holes: metallicity-dependent efficiency of mass growth
超爱丁顿吸积到中间种子黑洞上是早期宇宙中超过$10^9~M_\odot$的超大质量黑洞的一种可能形成方式。在这里，我们调查如何快速吸积可能发生的气体和尘埃中含有有限数量的重元素。在我们的一维辐射流体动力学模拟中，辐射转移解决了吸积盘发出的直接紫外光和尘埃颗粒热发射的漫射红外光。我们的结果表明，由红外光辐射力引起的强烈反馈调节质量吸积。金属丰度越高，吸积速率越低，并存在一个临界金属丰度$Z \sim 10^{-2}~Z_\odot$，在此临界金属丰度以上，红外光的辐射压阻止了超爱丁顿吸积。考虑到这一点，我们研究是否尘埃超爱丁顿吸积发生在年轻星系使用一个简单的模型。我们表明，足够数量的星系在$z \gtrsim 10$可以这样的潜在网站，如果黑洞吸积冷稠密气体与$T \sim 10^2$ K，近似的热平衡值在$Z = 10^{-2}~Z_\odot$。我们认为BH通过快速吸积生长的效率取决于金属丰度，并且金属丰度略低于$10^{-2}~Z_\odot$为最有效的生长提供了机会。
2019-07-09 astro-ph.GA
Comparative tests of accretion rates of quasars derived using a new empirical and an existing theoretical relation: Insights into black hole properties and growth
本文提出无强假设的类星体吸积率经验关系，并与薄盘理论关系比较，表明其更符合观测并揭示黑洞质量、红移、辐射效率与增长之间的联系。
2023-06-04 astro-ph.GA
Formation of supermassive black hole seeds in nuclear star clusters via gas accretion and runaway collisions
在$z \gtrsim 6$已经发现了200多个质量为$\gtrsim 10^9\,\mathrm{M_{\odot}}$的超大质量黑洞。形成SMBH的一个有希望的途径是通过质量为$\sim 10^{3-5}\,\mathrm{M_{\odot}}$的超大质量恒星（SMS）坍缩成种子黑洞，这些种子黑洞可以增长到$z\sim 7$观测到的$10^9\,\mathrm{M_{\odot}}$ SMBH的几倍。在本文中，我们探讨如何与质量$\sim 10^{3-5}\,\mathrm{M_{\odot}}$的SMS可以通过气体吸积和逃逸恒星碰撞高红移，金属贫核星团（NSCs）使用理想化的N体模拟。我们探讨物理驱动的吸积方案，例如邦迪-霍伊尔-利特尔顿吸积和爱丁顿吸积，以及简化的方案，如常数吸积。当气体存在时，吸积时间尺度仍然比与最大质量物体（MMO）碰撞的时间尺度短得多。然而，总的来说，星团中任何两颗恒星之间碰撞的时间尺度可以与吸积时间尺度相当或更短，因此碰撞仍然在确定SMS的最终质量方面发挥着至关重要的作用。我们发现，这个问题是高度敏感的初始条件和我们假设的配方的吸积，由于高度混乱的性质的问题。决定质量增长机制的关键变量是MMO的质量和可用于吸积的气体储层。根据不同的条件，SMS的质量$\sim10^{3-5} \,\mathrm{M_{\odot}}$可以形成所有三个吸积的情况下，在…
2021-05-14 astro-ph.GA
The Infrared Medium-deep Survey. IV. Low Eddington Ratio of A Faint Quasar at $z\sim6$: Not Every Supermassive Black Hole is Growing Fast in the Early Universe
到目前为止，大多数在$z\sim6$发现的发光类星体都是以爱丁顿比（$λ_{\rm{Edd}}\sim1$）处于最大吸积状态，这表明早期宇宙的核活动增强。然而，这可能不是超大质量黑洞（SMBH）生长的全貌，因为以前的研究还没有涉及到更有可能拥有低$λ_{\rm{Edd}}$的SMBH的微弱类星体。为了更好地了解早期宇宙中类星体的吸积活动，我们获得了一个类星体IMS J220417.92+011144.8（以下简称IMS J2204+0112）的深近红外光谱，它是$z\sim6$发现的最暗类星体之一。从近红外光谱中的红移C IV $λ1549$发射线，我们发现IMS J2204+0112拥有一个大约10亿太阳质量的SMBH和$λ_{\rm{Edd}} \sim 0.1$，但这两个量都有很大的不确定性（0.41 dex）。IMS J2204+0112在$z\sim6$的类星体中具有最低的爱丁顿比，但在$z\sim2$的类星体中具有共同的值。它的低$λ_{\rm{Edd}}$可以用两种情况来解释; SMBH从恒星质量黑洞通过短持续时间的超爱丁顿吸积事件或从大质量黑洞种子（$\sim10^{5}\,M_{\odot}$）与爱丁顿有限吸积的增长。更微弱的类星体的近红外光谱需要更好地了解在$z \sim 6$的SMBH吸积活动。
2018-02-08 astro-ph.GA
Growth of High-Redshift Quasars from Fermion Dark Matter Seeds
Sapienza Università di Roma（罗马大学）；ICRA（国际相对论天体物理中心）；ICRANet（国际相对论天体物理网络中心）；INAF – Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；Université de Nice Sophia-Antipolis（尼斯索菲亚安蒂波利斯大学）；INAF（意大利国家天体物理研究所）
研究通过最小宇宙学框架，推断出高红移类星体生长的初始条件，表明费米暗物质核心坍缩可能形成大质量种子黑洞。
2026-02-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Observational Signatures of Supermassive Black Hole Seeds
最初的黑洞种子的起源和性质仍然有待确定，这些种子会生长以产生所观察到的吸积源种群。要从形成成长中黑洞的组装历史的燃料和动力学中独特地解开播种的特征是一个挑战。为了解决这个问题，我们使用一个半解析模型来跟踪超大质量黑洞的增长，采用多种处方吸积。与早期的治疗相比，我们探讨播种模型和两个吸积模式之间的相互作用。我们发现，签名的初始播种生存在以下观测探测：黑洞的占有率;未解决的X射线背景的贡献;低光度和高红移光度函数;和在引力波事件签名。我们发现，低质量端的M-西格玛关系的行为是由所采用的吸积处方的不确定性，并没有提供明确的区分播种模型。我们对未来的调查做出了具体的预测，特别是对Lynx X射线测量仪和LISA（激光干涉仪空间天线）任务，这两项任务都将对种子种群提供不同但强烈的限制。LISA探测到的黑洞合并和Lynx观测到的高红移类星体光度函数将提供最清晰的播种判别。虽然黑洞播种机制的签名仍然与我们对黑洞吸积和动力学的理解有关，但我们提供了关于如何利用这些即将到来的多波长观测来有效地解开它们的新见解。
2018-09-04 astro-ph.GA
Size of the accretion disk in the gravitationally lensed quasar SDSS J1004+4112 from the statistics of microlensing magnifications
我们提出了2003年12月至2010年10月期间观测到的引力透镜SDSS J1004+4112的四个最亮图像的八个监测季节。利用图像A、B和C的测量时间延迟和图像D的模型预测时间延迟，我们已经去除了类星体的固有可变性，在图像C和D中发现了幅度约为0.5和0.7 mag的微透镜事件。根据图像A、C和D中微透镜振幅的统计数据，我们使用两种不同的方法，$R_{1/2}=8.7^{+18.5}_{-5.5} \sqrt{M/0.3 M_\odot}$（直方图积）和$R_{1/2} = 4.2^{+3.2}_{-2.2} \sqrt{M/0.3 M_\odot}$光日（$χ^2$），推断出吸积盘的半光半径（在λ rest = 2407 λ）。计算结果与用薄盘理论从SDSS J1004+4112中的黑洞质量预测的大小在不确定度范围内是一致的。
2016-08-12 astro-ph.GA
Characterising SMSS J2157--3602, the most luminous known quasar, with accretion disc models
我们开发了一种吸积盘（AD）拟合方法，利用薄盘模型和马尔可夫链蒙特卡罗方法的贝叶斯推断，在红移处的已知最明亮的类星体SMSS J215728.21-360215.1上进行测试$z=4.692$。AD模型利用近红外光谱和宽波段光度学构造的光谱能量分布，发现黑洞质量为$\log(M_{\rm{AD}}/M_{\odot}) = 10.31^{+0.17}_{-0.14}$，各向异性校正后的热光度为$\log{(L_{\rm{bol}}/\rm{erg\,s^{-1}})} = 47.87 \pm 0.10$，得到爱丁顿比为$0.29^{+0.11}_{-0.10}$，辐射效率为$0.09^{+0.05}_{-0.03}$。使用近红外光谱，我们估计单历元维里黑洞的质量估计为$\log(M_{\rm{SE}}/M_{\odot}) = 10.33 \pm 0.08$，在3000 $\log{(L(\rm{3000\textÅ})/\rm{erg\,s^{-1}})} = 47.66 \pm 0.01$的单色光度。作为一种独立的方法，AD拟合有可能补充单历元维里质量方法，在获得更强的约束性质的大质量类星体黑洞在广泛的红移。
2023-02-21 astro-ph.GA
Protostellar accretion in low mass metal poor stars and the cosmological lithium problem
宇宙学锂问题，即大爆炸核合成预测的锂丰度与观测到的“斯皮特高原”恒星之间的差异，是现代天体物理学长期存在的问题之一。最近的线索，一个可能的解决方案涉及锂燃烧引起的原恒星质量吸积的Spite高原恒星。本文的目的是分析原恒星吸积对低金属丰度低质量恒星的影响，重点是PMS锂的演化。我们计算了从原恒星到MS阶段的演化，最终质量为0.7和0.8 M $_\odot$，三种金属丰度Z=0.0001，Z=0.0010和Z=0.0050的吸积模型。详细研究了影响吸积模型的主要参数，即吸积能量（冷吸积和热吸积）、初始种子质量$M_{seed}$和半径$R_{seed}$以及质量吸积率$\dot{m}$的变化对吸积模型的影响。对于恒星的主要性质和表面$^7 Li$丰度，无论$M_{seed}$、$R_{seed}$和$\dot{m}$的实际值如何，热吸积模型在100万年内都收敛到标准的非吸积模型。此外，具有相对大的$M_{seed}$（$\gtrsim 10~M_{jup}$）或$R_{seed}$（$\gtrsim 1~R_\odot$）的冷吸积模型在小于约10-20~Myr时收敛到标准的非吸积模型。当一个冷的原恒星吸积过程从小的$M_{seed}$和$R_{seed}$值（$M_{seed}\sim 1~M_{jup}$，$R_{seed} \lesssim 1~R_\odot$）开始时，会发生一…
2020-04-30 astro-ph.GA astro-ph.SR
The Accretion History of AGN: A Newly Defined Population of Cold Quasars
类星体是活动星系核（AGN）中最明亮的，并且可能是其宿主中恒星形成猝灭的原因。Stripe 82 X目录涵盖Stripe 82字段的31.3 deg $^2$，其中包含XMM-Newton的15.6 deg $^2$也包含Herschel/SPIRE。我们有2500个X射线探测源，具有多波长对应物，其中30%是未遮蔽的类星体，具有$L_X > 10^{44}\,$ erg/s和$M_B < -23$。我们定义了一类新的类星体，它们是未被遮蔽的，具有超过$10^{44}\,$ erg/s的X射线光度，具有宽的发射谱线，并且在远红外区也很明亮，具有250 $μ$ m的$S_{\rm 250}>30$ mJy的通量密度。我们把这些被赫歇尔探测到的未被遮蔽的类星体称为“冷类星体”。条纹82 X中只有4%（21）的X射线和光学选择的未遮蔽类星体在250 $μ$ m处被探测到。这些冷类星体位于$z\sim1-3$，具有$L_{\rm IR}>10^{12}\,L_\odot$，恒星形成速率为$\sim200-1400\,M_\odot$ /年。冷类星体在中红外比完整的类星体群体更蓝，72%的冷类星体具有WISE W3 $<$ 11.5 [Vega]，而只有19%的完整类星体样本符合这一标准。最重要的是，冷类星体的平均$\sim9\times$恒星形成量与具有类似红移的恒星形成星系的主要序列一样…
2020-07-06 astro-ph.GA
Quasar Feedback in the Ultraluminous Infrared Galaxy F11119+3257: Connecting the Accretion Disk Wind with the Large-Scale Molecular Outflow
在Tombesi等人（2015）中，我们报告了类星体吸积盘风驱动大规模分子外流的第一个直接证据。目标是F11119+3257，一个超亮红外星系（ULIRG），具有明确的1型类星体光学宽发射线。的吸积盘风和分子外流的能量被发现是一致的类星体反馈模型的预测，其中的分子外流是由一个热的能量守恒的气泡膨胀的类星体内部的吸积盘风驱动。然而，这一结论是不确定的，因为能量估计从光学厚OH 119 μ m的过渡与赫歇尔观察到的配置文件。在这里，我们独立地确认了F11119+3257中分子流出的存在，基于从ALMA观测中获得的CO（1-0）轮廓中的宽翼的检测。宽的CO（1-0）线发射似乎在空间上从中心延伸到至少~7 kpc的尺度。质量流出率、动量通量和机械功率为（80-200）R_7^{-1} M_sun/yr，（1.5-3.0）R_7^{-1} L_AGN/c，和从这些数据推断出（0.15-0.40）% R_7^{-1} L_AGN，假设一个适合于ULIRG的CO到H_2的转换因子（R_7是标准化到7 kpc的流出半径，L_AGN是活动星系核的光度）。这些速率是在7x10^6年的流动时间尺度上的时间平均值。它们类似于在4x10^5年的流动时间尺度上的基于OH的速率时间平均值，但比当地的速率小约4倍。（“instantaneous”;<10^5年）OH为基础的估计引用Tombesi等人。这些新结果的…
2017-06-01 astro-ph.GA
The Physical Properties of Low Redshift FeLoBAL Quasars. IV. Optical-Near IR Spectral Energy Distributions and Near-IR Variability Properties
研究30个低红移 FeLoBAL 类星体及对照样本的光学-近红外 SED 与 WISE 近红外光变，揭示红化、外流、尘埃和吸积率之间的联系。
2024-02-29 astro-ph.GA
Quasar Rain: the Broad Emission Line Region as Condensations in the Warm Accretion Disk Wind
类星体和活动星系核中宽发射线区（BELR）的起源至今仍不清楚。我认为，凝聚形成在温暖的，辐射压力驱动，吸积盘风的类星体创造的BEL云，并将它们与其他两个表现形式的冷，10,000 K，气体在类星体，低电离阶段的温暖的吸收体（WA）和云造成X射线日食。冷云将迅速凝结（几天到几年），在WA外流达到逃逸速度（这需要几个月到几个世纪）之前。冷云的形成与风的暖相平衡，因为快速变化的X射线类星体连续体改变了力乘数，导致压力波将气体移动到压力-温度空间中的稳定位置。2-相平衡密度的窄范围可以解释BELR大小与光度平方根的标度关系，而云形成时间尺度的标度关系可以产生Baldwin效应。这些稠密的云具有单位阶的力乘数，因此不能被加速到逃逸速度。它们在一个动态的时间尺度（几个月到几个世纪）上回落，产生一股流入，朝着中心的黑洞倾泻而下。当它们很快以40马赫的速度相对于WA外流移动时，这些“雨滴”将在几个月内迅速被摧毁。这种云雨可能会产生椭圆形的BELR轨道暗示的速度分辨混响映射在一些对象，并可以解释的开放角度和破坏的时间尺度的狭窄的“彗星”的云尾巴在X射线日食观测。这种“类星体雨”模型的一些后果和挑战，提出了随着几个途径的理论研究。
2017-03-08 astro-ph.GA
Quasars Probing Galaxies: I. Signatures of Gas Accretion at Redshift Approximately 0.2
我们描述了运动学的环星系气体附近的银道面，结合新的测量星系旋转曲线和光谱的背景类星体。视线在目标星系的19- 93千秒差距内通过，通常检测到Mg II的吸收。Mg II的多普勒频移与银河系的自转符号相同，因此冷气体与银河系共同旋转。由于吸收跨越一个更广泛的速度范围比磁盘旋转可以解释，我们探索环星系运动学的简单模型。气体螺旋向内（靠近盘平面）提供了一个成功的描述的观察。附录描述了切向和径向气流的添加，并说明了圆盘倾斜的符号如何在投影的视线速度范围内产生可测试的差异。这种流入的解释意味着冷流盘仍然普遍下降到红移$z \approx 0.2$和延长恒星形成的气体供应磁盘。
2017-02-09 astro-ph.GA
Dependence of the Radio Emission on the Eddington Ratio of Radio-Quiet Quasars
大约10%的类星体是“无线电大声”的，在大型喷流中产生大量的无线电发射。其余90%类星体的低水平射电辐射的来源尚不清楚。利用甚长基线射电望远镜阵对八个射电宁静类星体进行观测，发现它们的射电性质强烈地依赖于它们的爱丁顿比（r_Edd=L_AGN/L_Edd）。在较低的Eddington比（r_Edd < 0.3）下，活动星系核的射电辐射主要来自一个非常致密的区域，可能与吸积盘一样小。在更高的爱丁顿比（r_Edd > 0.3），这个紧凑区域的相对贡献显着减少，虽然总的无线电功率保持不变，现在的发射来自区域>100 pc大。无线电发射等离子体区域的物理起源与r_Edd的变化是出乎意料的，因为无线电大声类星体的性质与爱丁顿比无关。我们的研究结果表明，在较低的爱丁顿比的磁化等离子体很可能是由吸积盘日冕限制，只有在较高的爱丁顿比逃逸到更大的规模。恒星质量的黑洞表现出类似的依赖性，其无线电特性的吸积率，支持的范式，统一的吸积到整个质量范围的黑洞。
2022-08-02 astro-ph.GA
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?
星际介质对中心超大质量黑洞的吸积被广泛认为是活动星系核释放巨大能量的来源。但很少有观测证据直接证实了资本流入的存在。类星体SDSS J112526.12+002901.3光谱中的吸收线系统提供了一个有趣的例子，其中很少检测到的氢Balmer和亚稳态He I吸收线与低电离金属吸收线Mg II，Fe II，重复的SDSS光谱观测表明，横向速度小于径向速度。因此，吸收介质的运动主要由下落控制。He I* 线是对电离通量强度的有力探测，而巴耳末线则意味着一个稠密的环境。通过光电离模拟，我们发现吸收介质受到电离参数为$U\approx 10^{-1.8}$的辐射，其密度为$n(\mathrm{H})\approx 10^9\ \mathrm{cm}^{-3}$。因此，吸收介质位于远离中央发动机的$\sim 4\ \mathrm{pc}$处。根据吸收介质与环面之间的距离和物理条件的相似性，我们强烈建议吸收线系统作为起源于环面内表面的吸积入流的候选者。
2016-08-19 astro-ph.GA
Rapid Dark Growth of Seed Black Holes in Self-Interacting Dark Matter
University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
本研究提出自相互作用暗物质通过气体流入驱动晕收缩，使种子黑洞在不到1百万年内快速增质数个数量级，为早期宇宙大质量黑洞起源提供高效途径。
2026-09-18 astro-ph.GA
Feeding the Accretion Disk from the Dusty Torus in a Reddened Quasar
本文详细分析了类星体SDSS J122826.79 + 100532.2中一个不寻常的吸收线系统。系统中的吸收线有一个共同的红移速度结构，从$v\sim0$开始，并延伸到$\sim1,000\ \mathrm{km~s}^{-1}$，并清楚地检测到氢巴耳末系列到H $ι$，在亚稳中性氦三重态，并在单离子化铁的激发态的光学线。我们估计了吸收体的密度为$n_{\mathrm{H}}\approx10^{8.4}\ \mathrm{cm}^{-3}$，电离参数为$U\approx10^{-1.2}$，并将其定位在距离中心超大质量黑洞$r_{\mathrm{abs}}\approx1.5$ pc处.推断的距离与类星体中尘埃颗粒$r_{\mathrm{evap}}\approx1$ pc的蒸发半径非常相似。因此，吸收器可能是一个探针的流入开始从尘埃环面和饲料的吸积盘。无特征的连续谱和宽发射谱线都被$E(B-V)\approx0.66$严重红化，而窄发射谱线的红化可以忽略不计。尘埃介质可能位于宽和窄发射线区域之间，并且可能与在\ion{Ca}{2}和\ion{Na}{1}双峰中检测到的"冷"窄吸收线系统有关，几乎不偏离类星体的系统速度。SDSS J122826.79 + 100532.2可能代表这样一种罕见的情况，即流入和环面都可以通过吸收线跟踪。
2022-01-29 astro-ph.GA
Probing black hole accretion in quasar pairs at high redshift
模型和观测表明，发光类星体活动是由合并引发的，因此它应该优先发生在质量最大的原始暗物质晕中，那里的合并频率预计最高。由于星系合并的重要性随着红移的增加而增加，我们认为高红移宇宙是研究双重活动星系核的理想实验室。本文给出了Chandra观测到的两个Z=3.0-3.3的对偶类星体系统的X射线性质，它们来自SDSS-DR 6，间距为6-8角秒（43- 65 kpc）。每对的两个成员都被检测到具有良好的光子统计，使我们能够约束列密度，光谱斜率和固有的X射线光度。我们还包括一个最近发现的双类星体在z=5（分离的21 arcsec，136 kpc），其中XMM牛顿档案数据允许我们分别检测两个组件。使用光谱，我们推导出的辐射热光度，BH质量和爱丁顿比相比，那些发光的SDSS类星体在相同的红移范围。我们发现，这两对在z=3.0-3.3较亮的分量具有较高的光度相比，分布的SDSS类星体在类似的红移，与J1622 A具有一个数量级更高的亮度比中位数。这个源位于z~3.3类星体光度函数的发光端。虽然我们不能确定地说，我们的源异常高的光度与它们有一个近伴星有关，但对于J1622 A来说，只有3%的概率是偶然的。
2018-03-22 astro-ph.GA
Discovery of Quasar Variability and Early Accretion Disk Signatures at Cosmic Dawn
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Columbia University（哥伦比亚大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；University of Michigan（密歇根大学）
研究通过多波段红外和X射线变异性探测早期类星体，揭示了吸积盘的几何结构，为理解早期超大质量黑洞生长提供观测约束。
2026-05-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Systematically smaller single-epoch quasar black hole masses using a radius-luminosity relationship corrected for spectral bias
以更高的准确度和精度确定黑洞质量和吸积率对于理解类星体作为一个群体至关重要。这些基本的物理性质是活动星系核模型的基础。测量黑洞质量的一个主要技术是利用低红移类星体的混响映射，然后通过宽线区域的半径-光度关系将其扩展到基于单历元光谱的质量估计。一个更新的半径-光度关系采用了光Fe二H $β$（$\equiv \mathcal{R}_{\rm Fe}$）的通量比，以纠正更高的吸积系统具有较小的线发射区域比以前实现的偏差。在目前的工作中，我们证明和量化的效果，使用这种铁校正的半径-光度关系的质量估计，采用档案数据集拥有休息帧光谱在很宽的范围内的红移。我们发现，未能使用铁校正的半径预测结果高估单时代的黑洞质量的最高度吸积类星体。它们的吸积率测量值（$L_{\rm Bol}/ L_{\rm Edd}$和$\dot{\mathscr{M}}$）同样被低估。最强的铁发射类星体分为两类：一类是具有静止坐标系光谱的高z类星体，由于其极高的光度，需要高的吸积率;另一类是低z类星体，由于其低黑洞质量，必须具有高的吸积率才能满足测量通量的限制。这些类平均有大约2倍的质量向下修正。这些结果加强了关联的主导特征向量1参数$\mathcal{R}_{\rm Fe}$与吸积过程。
2022-06-23 astro-ph.GA
On the Accretion Rates and Radiative Efficiencies of the Highest Redshift Quasars
我们估计了超大质量黑洞的吸积率，这些黑洞为20个z>5.8的最高红移类星体提供动力，包括迄今为止已知的最高红移类星体--z=7.09的ULAS J1120。分析是基于观测到的（静止坐标系）光学光度和可靠的“维里”估计的BH质量的类星体，并利用来自薄吸积盘理论的标度关系。通过假设盘的质量吸积率范围很广，dM_disk/dt~4-190 Msol/yr，大多数天体（80%）的dM_disk/dt~10-65 Msol/yr，证实了吸积流的Eddington限制性质。通过将我们对dM_disk/dt的估计与类星体的热光度的保守下限相结合，我们研究了η的哪些替代值最能解释所有可用的数据。我们发现，绝大多数类星体（约85%）可以用η~0.03-0.3范围内的辐射效率来解释，其中值接近通常假设的η=0.1。在这个范围内，我们得到ULAS J1120和SDSS J 0100的保守估计η>0.14（z=6.3），SDSS J1148的保守估计η>0.19（z=6.41;假设它们的BH质量是准确的）。吸积时间尺度一般在t_acc = M_BH / dM_BH/dt ~0.1-1 Gyr范围内，表明大多数类星体自BH种子形成以来可能有~1-10次质量e折叠。因此，我们的分析表明，最高红移类星体的可用光度和质量可以解释自洽内薄，辐射效率的吸积盘范例。辐射效率低的“超临界”吸积可能发生在更早的时期（即，z…
2017-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The In Situ Growth of Stellar-mass "Light" Seed Black Holes in Nuclear Star Clusters
Canadian Institute for Theoretical Astrophysics, University of Toronto（加拿大理论天体物理研究所，多伦多大学）
研究通过磁流体动力学模拟探讨了在形成巨型分子云中恒星级
2026-06-08 astro-ph.GA
The Assembly of Black Hole Mass and Luminosity Functions of High-redshift Quasars via Multiple Accretion Episodes
本研究基于半解析模型构建了经历多次吸积爆发的高红移类星体的QLF与BHMF，发现适度超爱丁顿吸积能重现$z\simeq 6$的观测，并预测了其红移演化与密度衰减。
2023-06-08 astro-ph.GA
Quasar Microlensing Variability Studies Favor Shallow Accretion Disk Temperature Profiles
我们比较了15个引力透镜类星体样本中基于微透镜的连续发射区尺寸测量与基于亮度的薄盘尺寸估计，以约束类星体连续吸积区的温度分布。如果我们采用标准的薄盘模型，我们发现一个显着的差异之间的大小估计使用光度和测量的微透镜的$\log(r_{L}/r_μ)=-0.57\pm0.08\,\text{dex}$。如果类星体连续源是简单的，光学厚的吸积盘与广义的温度分布$T(r) \propto r^{-β}$，微透镜测量和基于亮度的大小估计之间的差异可以解决的温度分布斜率$0.37 < β< 0.56$在$1\,σ$的信心。在$3\,σ$显著性方面，这比标准薄磁盘模型（$β=0.75$）更浅。我们认为交替的吸积盘模型，可以产生这样的温度分布和再现经验连续尺度与黑洞质量，包括磁盘风或磁盘与非黑体大气。
2020-06-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Microlensing Accretion Disk Size Measurement in the Lensed Quasar WFI 2026-4536
我们使用13个季节的R波段测光从1.2米伦纳德欧拉瑞士望远镜在拉西拉检查微透镜的变化在四倍成像透镜类星体WFI 2026-4536。光变曲线表现出${\sim}\,0.2\,\text{mag}$的不相关的变化在所有的时代和一个突出的单一功能的${\sim}\,0.1\,\text{mag}$在一个单一的季节。我们分析这种变化来限制类星体的吸积盘的大小。采用60 $^\text{o}$的名义倾角，我们在$2043\,\unicode{xC5}$的静止坐标系波长处找到了$\log(r_s/\text{cm}) = 15.74^{+0.34}_{-0.29}$的吸积盘尺度半径，并根据VLT谱中的CIV线估算了黑洞质量为$\log(M_{\text{BH}}/M_{\odot}) = 9.18^{+0.39}_{-0.34}$.这种尺寸测量与类星体吸积盘尺寸-黑洞质量关系完全一致，提供了另一个系统，其中吸积盘比薄盘理论预测的要大。
2020-01-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
Diffuse emission in microlensed quasars and its implications for accretion-disk physics
本研究探讨了类星体吸积盘预测尺寸与微透镜观测尺寸的差异，发现该差异源于宽线区（BLR）弥漫发射对连续谱信号的贡献，而非盘物理模型不足，从而缓解了理论与观测的矛盾。
2023-07-27 astro-ph.GA
Escape, Accretion or Star Formation? The Competing Depleters of Gas in the Quasar Markarian 231
本文报道了分子外流宿主和最近类星体Markarian 231的高分辨率CO（1-0）、CS（2-1）和3 mm连续谱毫米天文研究组合阵（CARMA）观测结果。我们使用CS（2-1）测量来推导出$1.8\pm0.3\times10^{10}~M_\odot$的Mrk 231内的致密气体质量，与以前的测量一致。CS（2-1）数据似乎也表明Mrk 231的分子盘正在以正常的效率形成恒星。高分辨率CARMA观测能够将CO（1-0）流出分解为两个不同的叶，允许进行尺寸估计并进一步约束分子流出动力学时间，进一步约束分子气体逃逸速率。我们发现，在Mrk 231流出的15%的分子气体实际上超过了中央千秒差距的逃逸速度。假设分子气体不是不断地被加速，我们发现Mrk 231中分子气体的耗尽时标是49 Myr，而不是32 Myr，这与在该系统中观察到的星暴后恒星星族更一致。
2015-02-16 astro-ph.GA
