Evidence for Black Hole Growth in Local Analogs to Lyman Break Galaxies
我们已经使用XMM-牛顿观测到六个莱曼破裂类似物（LBA）：具有与遥远的莱曼破裂星系非常相似的性质的罕见的本地星系群体的成员。我们的六个目标被特别选择，因为它们具有介于星爆和2型（模糊）AGN之间的光学发射线特性。我们新的X射线数据提供了一个重要的诊断活动星系核的存在。我们发现X射线光度为10^{42} erg/s，X射线与远红外光度的比值比纯星暴星系的值高出约3至30倍。这强烈地暗示了至少在某些星系中存在活动星系核。硬X射线（2-10 keV）与[O III]λ5007发射线的光度比比1型活动星系核低一个数量级，但与2型活动星系核的宽范围一致。要么活动星系核的硬X射线被显著地遮蔽，要么[O III]辐射被星暴所支配。我们在~ 6.4 keV处寻找了铁发射线，这是活动星系核的一个关键特征，但只探测到了~ 2σ水平的发射。最后，我们发现这些LBA中的中红外（24μm）连续光谱与[O III]λ5007光度的比值比2型活动星系核的平均值高0.8dex。结合所有这些线索，我们得出结论，活动星系核很可能存在，但热光度主要是由强烈的星暴产生的。如果这些黑洞在爱丁顿极限辐射，它们的质量将在10^5到10^6 M_{sun}之间。这些天体可能为研究早期宇宙中黑洞的生长过程提供理想的本地实验室。
2011-02-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: The formation and growth of the earliest supermassive black holes
未来几十年天体物理学的一个关键挑战将是了解位于大多数（如果不是全部）星系中心的超大质量黑洞（SMBH）的起源。负责这些SMBH的初始形成和它们通过吸积的早期生长的过程-当它们被视为活动星系核（AGN）时-仍然未知。为了应对这一挑战，我们必须识别低光度和模糊的z>6活动星系核，这代表了早期SMBH增长的大部分。灵敏的X射线观测是吸积活动的独特标志，不受恒星形成过程的污染，这阻碍了在其他波长（例如光学，红外）上可靠的AGN识别。Athena+宽视场成像仪将使X射线测量的速度比Chandra或XMM-Newton快两个数量级，开辟了一个新的发现空间，并确定了400多个z>6活动星系核，包括被遮蔽的源。Athena+还将发挥重要作用，以提高未来多波长设施的科学回报，这些设施将探测早期SMBH宿主星系内的物理条件，这对于了解SMBH如何形成，是什么推动了它们随后的增长，以及评估它们对早期宇宙的影响至关重要。用雅典娜+X射线积分场装置对z>6星系的样本进行跟踪也可以揭示高度模糊的活动星系核的存在，这要归功于对强铁谱线的探测。因此，Athena+将首次定量测量早期宇宙中SMBH吸积的程度和分布。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring accretion disc physics and black hole growth with regular monitoring of ultrafast AGN winds
15年的XMM-牛顿观测已经确定，超快，高度电离的风在无线电安静的AGN中很常见。一个简单的爱丁顿极限吸积理论正确地预测了这种风的典型速度（~0.1c）和高电离，观察到的流动能量能够喷射恒星形成气体。随着最近对原型UFO PG 1211 +143的扩展XMM-牛顿观测，揭示了更复杂的流动模式，我们建议在未来十年内进行有针对性的观测，为探测内部吸积盘结构和SMBH增长提供独特的潜力。
2017-01-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
Investigating central star formation in local AGN host galaxies: is there tension between coeval growth and AGN feedback?
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)（马克斯·普朗克地外物理研究所）；Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦阿斯特拉菲克斯莱布尼茨研究所）；Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA)（马克斯·普朗克天体物理研究所）
本文研究了局部活动星系核宿主星系中的中心恒星形成，探讨了共同时期增长与活动星系核反馈之间的矛盾。
2026-05-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Black hole populations and hierarchical growth across the AGN parameter space
Institut für Theoretische Astrophysik, ZAH, Universität Heidelberg（海德堡大学理论天体物理研究所）；Interdisziplinäres Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen, Universität Heidelberg（海德堡大学跨学科科学计算中心）；Physics and Astronomy Department Galileo Galilei, University of Padova（帕多瓦大学伽利略物理与天文系）；INFN, Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Department of Astronomy, University of Concepción（康塞普西翁大学天文学系）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）
通过半解析框架系统探索AGN参数对恒星质量黑洞并合种群的影响，发现低黏度盘可产生重复并合形成高质量黑洞，并合效率随爱丁顿比增加，高质量端特征与GW190521等事件一致。
2026-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
AGN radiative feedback in the early growth of massive black holes
越来越多的观测证据证实了大质量黑洞（$M_{BH} \sim 10^9 M_{\odot}$）的存在，在早期宇宙中以接近爱丁顿极限的速率吸积，具有非常高的红移（$z \gtrsim 6-7$）。最近的观测表明，第一类类星体的宿主星系是化学演化的系统，含有大量的尘埃。这种高亮度和大量尘埃含量的组合应该形成辐射尘埃反馈的有利物理条件。我们探讨了由尘埃辐射压力驱动的活动星系核（AGN）反馈对大质量黑洞早期生长的影响。假设Eddington限制指数黑洞增长，我们发现，动力学和能量的辐射压力驱动的外流也遵循指数趋势在后期。我们得到适度的流出能量（动量通量$\dot{p} \lesssim L/c$和动能功率$\dot{E}_{k} \lesssim 10^{-3} L$），与现有的观测类星体驱动的流出在非常高的红移，但显着低于通常观察到的本地类星体和预测的风能驱动的模型。活动星系核的辐射尘埃反馈因此可能在早期宇宙中第一类类星体的星系外流中发挥重要作用。
2019-09-23 astro-ph.GA astro-ph.HE
BASS XXXVII: The role of radiative feedback in the growth and obscuration properties of nearby supermassive black holes
利用硬X射线选择的活动星系核（AGN）大样本研究了遮蔽与超大质量黑洞（SMBH）生长的关系。我们发现一个强有力的减少以上的爱丁顿限制尘埃气体（$\log λ_{\rm Edd}\gtrsim -2$）的模糊源的分数确认早期的结果，并与辐射调节统一模型。这也解释了最近的研究中得到的1型和2型活动星系核的爱丁顿比分布函数（ERDF）的差异。附近活动星系核的ERDF在$\log λ_{\rm Edd}^{*}=-1.34\pm0.07$处出现了断裂。这对应于活动星系核从大部分天空被遮蔽物质覆盖到大部分没有吸收物质的$λ_{\rm Edd}$。光度函数也观察到类似的趋势，这意味着当活动星系核被大量的气体和尘埃所覆盖时，局部宇宙中大部分的SMBH增长都发生了。这些结果可以用活动星系核在$N_{\rm H}-λ_{\rm Edd}$平面内运动的辐射调节生长模型来解释。生长幕开始于活动星系核大部分未被遮蔽，并在低$λ_{\rm Edd}$时吸积。当SMBH进一步被填充时，$λ_{\rm Edd}$、$N_{\rm H}$和覆盖因子增加，导致活动星系核优先被观测为被遮蔽。一旦$λ_{\rm Edd}$达到尘埃气体的爱丁顿极限，覆盖因子和$N_{\rm H}$迅速减小，导致活动星系核通常被观测为不模糊的。当剩余的燃料耗尽时，SMBH回到静止阶段。
2022-08-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
Growth of massive black holes at their late stage
假设大质量黑洞是通过吸积环核气体而形成的，我们利用活动星系核的热光度函数导出了黑洞质量密度随红移的函数，其中导出的黑洞质量密度必须与z=0时测量的局部黑洞质量密度相匹配. ADAF被认为存在于低光度活动星系核/正常星系中，这些星系核非常热，主要辐射硬X射线波段。大部分的XRB是由明亮的活动星系核贡献的，在过去的二十年里，各种各样的活动星系核群体合成模型被发展来模拟观测到的XRB。基于我们导出的黑洞质量密度，我们计算了暗活动星系核/正常星系中ADAF对XRB的贡献，其爱丁顿比分布主要在硬X射线能带，能量峰值在~200 keV。大质量黑洞在ADAF阶段的增长，因此可以与所观察到的XRB的约束。结合活动星系核粒子数合成模型，我们发现在适当考虑低光度活动星系核/正常星系中ADAF的贡献后，对观测到的XRB，特别是在\ga 100 keV的硬X射线能带的拟合得到了改善。研究发现，在ADAF阶段，只有不到15%的局部大质量黑洞质量密度被吸积。我们建议，更准确的测量的XRB在能量带与\ga 100千电子伏的未来可能有助于限制大质量黑洞的增长在其后期阶段。我们还计算了它们对河外伽玛射线背景的贡献，发现在这些微弱的源中，ADAF对观测到的EGRB的贡献不到1%。
2010-05-04 astro-ph.HE
The Relationship Between Eddington Ratio and Column Density in U/LIRG AGN
本文通过计算九个U/LIRG AGN的爱丁顿比率，验证红外选AGN是否遵循辐射压调控的生长模式，发现现有样本虽少但与理论一致，并建议扩大动力学黑洞质量测量样本以进行更严格检验。
2025-06-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
HST WFC3/IR Observations of Active Galactic Nucleus Host Galaxies at z~2: Supermassive Black Holes Grow in Disk Galaxies
利用哈勃空间望远镜3号宽视场相机的近红外成像技术，首次对1.5<z<3的活动星系核（活动星系核，AGN）宿主星系进行了研究，给出了其静止坐标系的光学形貌。活动星系核是Chandra深场南的X射线源，具有典型的1 E42 <LX <1 E44 erg/s的亮度。在这个光度和红移范围内的吸积黑洞占宇宙时间内总空间密度和黑洞质量增长的很大一部分;因此它们代表了宇宙中黑洞增长的一种重要模式。我们发现，大多数（~80%）的这些活动星系核的宿主星系有低的Sersic指数指示盘为主的光剖面，这表明长期的过程管理的宇宙增长的黑洞的一个重要组成部分。也就是说，现今宇宙中的许多黑洞在盘状星系中增加了大部分质量，而不是在早期类型的星系或主要合并中。活动星系核宿主星系的性质与它们的母星系群是不可区分的，我们发现在z~2和z~0.05之间，有效半径或形态混合都没有强烈的演化。
2010-12-08 astro-ph.CO astro-ph.HE
Runaway Eccentricity Growth: A Pathway for Binary Black Hole Mergers in AGN Disks
本研究首次开展AGN盘中顺行与逆行偏心双黑洞的高分辨率三维模拟，发现逆行双黑洞偏心率会失控增长可加速并合，顺行双黑洞收缩时保持中等偏心率，且盘驱动进动可抑制相关共振与循环。
2023-12-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
Secularly powered outflows from AGN: the dominance of non-merger driven supermassive black hole growth
最近的观测和模拟显示，在驱动超大质量黑洞（SMBH）和星系演化的增长中，长期过程比合并占主导地位。在这里，我们获得窄带成像的活动星系核动力外流的$12$星系与磁盘占主导地位的形态，其历史被认为是合并自由的样本。我们检测流出$10/12$源在窄带成像的[OIII] $5007 \unicode{x212B}$发射使用过滤器的谢恩-3米望远镜。我们计算了这些活动星系核的平均外流率为$0.95\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$。这超过其SMBH（$0.054\pm0.039~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$）的平均吸积速率$\sim18$倍。假设星系必须至少提供足够的物质来驱动活动星系核和外流，这就给出了$\sim1.01\pm0.14~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$的平均流入速率的下限，模拟表明，通过棒、旋臂和冷吸积可以达到这个速率。我们比较我们的磁盘为主的样本与附近的活动星系核合并为主的历史，并表明，在我们的样本中的黑洞吸积率高5倍（$4.2σ$）和流出率低5倍（$2.6σ$）。我们认为，这可能是一个结果的几何形状的平滑，平面流入长期主导的系统，这是两个旋转的黑洞，以增加吸积效率和较少的影响，从流出的反馈，比在合并驱动的系统与混沌准球形流入。这项工作提供了进一步的证据表明，长期的过程是足够的燃料S…
2019-09-03 astro-ph.GA astro-ph.HE
Faint COSMOS AGN at z~3.3 - I. Black Hole Properties and Constraints on Early Black Hole Growth
我们提出了新的凯克/MOSFIRE K波段光谱的样本14个微弱的，X射线选择的活动星系核（AGN）在宇宙领域。这些数据涵盖了广泛的巴耳末发射线，这使得黑洞质量（M_BH）和吸积率（在L/L_Edd方面）的估计光谱区域。我们专注于10活动星系核在z~3.3，在那里我们观察到的H β光谱区，而对于其他四个z~2.4源，我们使用的H α宽发射线。与之前对这些高红移下未被遮蔽的活动星系核的详细研究相比，我们的源要暗一个数量级，对应的数密度约为10^-6--10 ^-5 Mpc^-3。较低的活动星系核光度也允许一个强大的识别主机星系的排放，必要的获得可靠的本征活动星系核光度，BH质量和吸积率。我们发现我们样本中的活动星系核是由超大质量黑洞（SMBH）提供能量的，其典型质量为M_BH~5*10^8 M_Sol --明显低于以前研究中报道的更高光度、更稀有的类星体。吸积率在L/LEdd ~0.1-0.5之间，明显缺乏低L/LEdd（高M_BH）的源，这与对中等红移暗活动星系核的研究结果一致。基于我们样本中SMBH的早期增长预期，我们认为在现有的最深X射线巡天中应该可以探测到大量的微弱z~6活动星系核（M_BH~10^6 M_Sol），但这并没有被观测到。我们讨论了几种可能的解释，显然没有这样的人口，得出的结论是，最可能的情况涉及源遮蔽和/或辐射效率的演变。
2016-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
A growth-rate indicator for Compton-thick active galactic nuclei
由于其中心引擎被严重遮蔽，康普顿厚度（CT）的活动星系核（AGN）的增长率很难测量。爱丁顿比λ $_{Edd}$和X射线幂律指数Γ之间的统计学显著相关性，在未被遮蔽的活动星系核中观察到，提供了从X射线光谱学（尽管有很大的散射）估计它们的增长率。然而，由于X射线经过康普顿散射和光电吸收的再处理，当到中央引擎的视线被严重遮挡时，恢复固有的Γ是具有挑战性的。在这里，我们研究一个样本的本地，主要是康普顿厚超脉泽AGN，其中的黑洞质量，从而爱丁顿光度，是众所周知的。我们编译的结果与敏感的高能量（E> 10 keV）的NuSTAR数据，其中X射线环面模型，考虑到再处理的影响，已被用来恢复固有的Γ值和X射线光度，L $_X$的这些源的X射线光谱拟合。通过对L $_X$进行简单的热辐射校正来计算λ $_{Edd}$，我们发现Γ和λ $_{Edd}$之间存在统计学显著相关性（p = 0.007）。对数据进行线性拟合得到r =（0.41 $\pm$ 0.18）log $_{10}$ λ $_{Edd}$ +（2.38 $\pm$ 0.20），这与未被遮蔽的活动星系核的结果在统计学上是一致的。这一结果表明，环面模拟成功地恢复了活动星系核的本征参数。由于巨脉泽中有低质量黑洞（M $_{BH}\approx10^6-10^7$ M $_{sol}$）并且高度倾斜，我们的结果将Γ-λ $_{Edd}$关系推广…
2016-06-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
X-ray AGN in Boötes: The lack of growth of the most massive black holes since z=4
利用CDFWS数据测量高质量星系中AGN比例和sBHAR分布，发现最大质量黑洞自z=4以来几乎无质量增长，表明其形成需z=4前的剧烈增长。
2024-11-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hot and Energetic Universe: Understanding the build-up of supermassive black holes and galaxies at the heyday of the Universe
过去十年的观测提供了强有力的证据，证明星系中心超大质量黑洞的生长是星系演化中最有影响力的过程之一。与我们目前对黑洞增长的理解及其与红移z=1-4的星系形成的关系有关的开放性问题，当我们在当今星系中看到的大多数黑洞和恒星被放置到位时，包括：活动星系核反馈的性质是什么？它是否在星系的演化中起着重要作用？在那个关键时期，吸积活动星系核的主要人口是多少？它是否像当前许多观测和模型所要求的那样，被遮蔽的物体所支配？雅典娜+任务概念将为我们在宇宙全盛时期对活动星系核和星系演化的理解取得突破提供所需的技术飞跃。Athena+的高通量将允许通过对蓝移X射线吸收线的识别和测量来系统地研究活动星系核反馈到z~4的过程的入射、性质和能量学。Athena+宽视场成像仪出色的测量和光谱能力将完成对黑洞生长的普查，所产生的样本比目前可能的最严重遮蔽的样本大100倍，包括康普顿厚度、活动星系核到红移z~4。这个人口相对于他们的主机的人口统计是了解主要的黑洞增长事件如何与星系的建立有关的基础。
2013-06-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
AGN have Underweight Black Holes and Reach Eddington
爱丁顿外流可能调节活动星系核中超大质量黑洞的生长。我表明，这些外流的瑞利-泰勒不稳定性的影响意味着SMBH群众很可能是一个因素的几个以下的活动星系核的$M - σ$关系。这与Batcheldor（2010）的建议一致，即$M - σ$关系定义了黑洞质量的上限。我进一步认为，所观察到的活动星系核黑洞必须花费大量的生命在爱丁顿速率的增生。这已经表明了低观测AGN分数之间的所有星系，尽管需要增长到质量所需的索尔坦关系，并加强了建议的低SMBH质量。最重要的是，这是对Tombesi等人（2010 a，b）最近发现的活动星系核大样本中大量超快X射线外流的最简单解释。
2010-08-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Supermassive and Intermediate-Mass Black Hole Growth at Galaxy Centers and Resulting Feedback using Cosmological Simulations
星系中心黑洞的物质吸积释放出大量的反馈能量，影响着结构的形成和演化，影响着从pc到Mpc尺度的环境。这些黑洞通常是存在于活动星系核（AGN）中心的超大质量黑洞（SMBH：mass $\geq 10^6 M_{\odot}$），通过它们的多波长辐射在各个宇宙时期被广泛观测到。SMBH的能量输出经常被观测为各种形式的强大AGN外流。最近，中等质量黑洞（IMBHs：质量= $100 - 10^6 M_{\odot}$）开始在矮星系（DG）中心被观测到。一些中心的IMBH在DG的低光度活动星系核的形式显示活动的签名。我们已经进行了宇宙流体动力学模拟，以探测高z类星体中的SMBH（Barai et al. 2018）和DG中的IMBH（Barai & de Gouveia Dal Pino 2019）。我们的模拟采用三维TreePM SPH程序GADGET-3，包括金属冷却，恒星形成，化学富集，恒星演化，超新星反馈，活动星系核吸积和反馈。分析后处理中的模拟输出，我们研究了第一个IMBH的生长，第一个SMBH的生长，它们对恒星形成的影响，以及它们与各自的宿主星系的共同演化。我们量化了SMBH和IMBH对宿主星系的影响，特别是对淬灭恒星形成的影响。我们还研究了相应的BH流出性质。
2019-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Jet Feedback and the Self-Regulated Growth of Black Holes Embedded in AGN Disks
Columbia University（哥伦比亚大学）；Northwestern University（西北大学）；Harvard University（哈佛大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）；Stony Brook University（石溪大学）
本研究通过三维模拟发现，AGN盘中恒星质量黑洞的喷流反馈在邦迪半径处通过动量平衡实现自调控增长，将增长率限制在爱丁顿速率附近，防止过度增长，且茧被限制在盘内。
2026-09-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Implications of the nanoHertz Gravitational-Wave Background for Galactic Feedback and Massive Black Hole Growth
Rutgers University（罗格斯大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Yale University（耶鲁大学）；University of Connecticut（康涅狄格大学）；Center for Astrophysics — Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森尼天体物理中心）；Durham University（杜伦大学）；HUN-REN CSFK Konkoly Observatory（匈牙利研究与教育网络科学研究中心孔科利天文台）；Ecole Polytechnique（巴黎综合理工学院）；Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）
通过脉冲星计时阵列测量纳赫兹引力波背景，结合多种宇宙学模拟的反馈模型，研究超大质量黑洞增长历史及反馈对引力波振幅的约束。
2026-05-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Two Candidates for Dual AGN in Dwarf-Dwarf Galaxy Mergers
双重活动星系核对于理解星系合并引发的黑洞的燃料供给和结构的分级生长是重要的。最少探索的双重活动星系核类型是那些与两个矮星系合并有关的活动星系核。根据观测和宇宙学模拟，矮星系是早期宇宙中最丰富的星系类型，星系合并率主要由矮星系决定。然而，这些合并通常太遥远而无法直接观测到，并且与低红移矮-矮合并相关的对偶活动星系核是出了名的难以找到。在本文中，我们提出的第一个结果，我们的大规模搜索这种难以捉摸的类型的对象和前两个候选人的双重活动星系核在矮-矮合并。这两个物体都表现出星系合并/相互作用的潮汐特征（尾巴和桥）。其中一个天体显然处于活动星系核分离小于5 kpc的合并后期，而另一个则处于建立潮汐桥的相互作用星系的合并早期。这两个天体都有双重的发光X射线源，很可能是由于大质量黑洞的活跃吸积。此外，这两个物体都有红外对应物，颜色与AGN一致。后续的观测将使我们得以一窥控制星系生长最早阶段的关键过程，它们的中心黑洞，以及合并引起的恒星形成。
2022-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Hunt for Red Quasars: Luminous Obscured Black Hole Growth Unveiled in the Stripe 82 X-ray Survey
我们提出了一个基于地面的近红外运动的结果与Palomar TripleSpec，凯克NIRSPEC，双子座GNIRS目标的两个样本的红活动星系核（AGN）的候选人从31度$^2$条纹82 X射线调查。其中一个样本是$\sim$，完成了$K<16$（Vega）的89\%，由8个确认的活动星系核组成，其中4个是通过我们的后续程序识别的，并被选择为具有红色的$R-K$颜色（$>4$，Vega）。较暗的样本（$K>17$，织女星）代表了一个试点计划，以跟踪来自34个母样本的4个源，这些源在单历元SDSS目录中没有检测到，并且具有{ \it WISE}类星体颜色。所有12个源都是宽谱线活动星系核（至少有一条允许的发射谱线的半高宽超过1300 km/s $^{-1}$），并跨越一个红移范围$0.59 < z < 2.5$。半数（$R-K$）选择的活动星系核在其光谱中具有外流的特征。当比较这些来源的蓝色1型活动星系核的匹配样本，我们发现变红的活动星系核更遥远（$z > 0.5$）和更大的百分比有高的X射线光度（$L_{\rm X,full} > 10^{44}$ erg s $^{-1}$）。这样的外流和高亮度可能是一致的范式，泛红的宽线活动星系核代表一个短暂的阶段，活动星系核演化的主要合并模型所描述的黑洞增长。从我们的试点计划的结果表明，我们的选择技术是成功的发现在$z > 1$光学调查错过了…
2017-09-05 astro-ph.GA astro-ph.HE
A Hard X-ray Test of HCN Enhancements as a Tracer of Embedded Black Hole Growth
来自致密气体示踪剂HCN（相对于HCO $^+ $）的增强发射被认为是活动星系核（AGN）的一个特征。在以前的单碟毫米线巡天中，我们发现了HCN/HCO $ ^+ $（1-0）强度比与许多活动星系核一致的星系，但其中红外光谱诊断与活动星系核对热光度的几乎没有（$\lesssim15\% $）贡献一致。为了寻找公认的严重模糊AGN，我们提出并分析了\nustar硬X射线（3-79千电子伏）观测的四个这样的星系从大天文台全天LIRG调查。我们没有发现活动星系核的X射线证据，在三个系统和地方强大的上限的能量贡献的任何严重模糊（$N_{\rm H}>10^{24}$ cm $^{-2}$）活动星系核的辐射光度。X射线通量上限目前比XDR驱动的化学模型预测的驱动HCN增强所必需的通量低一个数量级。在第四个系统中，我们发现硬X射线过剩与活动星系核的存在相一致，但只贡献了辐射热光度的$\sim3\%$。也不清楚活动星系核是否在空间上与HCN增强有关。我们进一步探讨了HCN/HCO $^+$（对于几个$\mathrm{J}_\mathrm{upper}$水平）和$L_\mathrm{AGN}/L_\mathrm{IR}$之间的关系，用于文献中更大样本的系统。我们没有发现任何证据之间的相关性的线比和来自X射线的活动星系核分数，表明HCN/HCO $^+$强度比不是由活动星系核的能量优势驱动，也不是可…
2020-04-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy Interactions Trigger Rapid Black Hole Growth: an unprecedented view from the Hyper Suprime-Cam Survey
富含气体的星系之间的碰撞和相互作用被认为是它们形成和演化的关键阶段，导致新恒星的快速产生，并可能成为超大质量黑洞（BH）的燃料机制。利用超极凸轮巡天（HSC）第一次~170 deg^2观测所提供的精细空间分辨率（~0.5 arcsec），我们提出了我们对星系-星系主合并（1：4）在最后~8 Gyrs期间黑洞增长中的重要性的新限制。利用WISE全天空巡天中的中红外观测，我们稳健地选择了活动星系核（AGN）和质量匹配的控制星系样本，共计约140，000个光谱确认的系统，i<22 mag. We识别星系相互作用签名使用一种新的机器学习随机森林决策树技术，使我们能够选择统计上显著的主要合并样本，次要合并/不规则系统，和非相互作用的星系我们使用这些样本表明，正在进行合并的星系比没有相互作用的星系更有可能包含发光遮蔽的AGN，这与恒星质量和红移z < 0.9无关。此外，根据我们对质量匹配样本中活动星系核分数的比较，我们确定最亮的活动星系核群体（L_AGN > 10^45 erg/s）系统地存在于非相互作用星系上方的合并系统中。我们的研究结果表明，星系-星系的相互作用，平均而言，触发发光AGN的活动远远超过在长期发展的非相互作用的星系，我们进一步建议，BH的增长率可能密切相关的合并系统的动力学时间。
2017-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Estimation of black hole spins in low-mass AGNs and comparison with other types of AGNs
Central astronomical observatory at Pulkovo（普尔科沃中央天文台）
通过估计58个低质量活动星系核的黑洞自旋，发现自旋随质量增加而降低，提出并验证了活动星系核演化中自旋先降后升的假设。
2026-07-01 astro-ph.HE
What drives the growth of black holes: a decade of progress
本文综述了过去十年对超大质量黑洞增长和活动星系核理解的显著进展，并利用引文网络分析确定了推动该领域最大科学进展的关键驱动因素。
2025-08-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Minor Merger, Major Growth: An Overmassive, Highly Accreting Black Hole Powering a Secondary AGN In a Cosmic Noon Minor Merger
Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma（霍默·L·道奇物理与天文学系，俄克拉荷马大学）
通过光谱和X射线观测发现红移1.824的质量比约35:1的小并合系统中，次级星系存在一个由超大质量、高吸积黑洞驱动的明亮活动星系核，为小并合驱动黑洞快速增长的理论提供了直接观测证据。
2026-06-11 astro-ph.HE
AGN Flickering and Chaotic Accretion
观测结果表明，活动星系核中超大质量黑洞的生长阶段具有特征性的时间尺度$\sim 10^5$ yr。我们表明，这是预期的时间尺度在混沌吸积图片的黑洞喂养，因为自引力的影响，限制任何吸积盘喂养事件的质量。
2015-07-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Radiation hydrodynamics simulations of line-driven AGN disc winds: metallicity dependence and black hole growth
黑洞（BH）从种子到超大质量黑洞（SMBH，$\sim\!10^9\,M_\odot$）的生长过程还不清楚，但质量吸积肯定起了重要作用。我们进行了二维辐射流体动力学模拟线驱动盘风考虑金属丰度的依赖性在很宽的范围内的BH质量，并研究了减少的质量吸积率由于风的质量损失。我们的研究结果表明，更密集和更快的盘风出现在更高的金属丰度和更大的BH质量。吸积率被抑制到$\sim\! 0.4$- $0.6$倍的质量供应率光盘的BH质量的$M_{\rm BH}\gtrsim 10^5\,M_{\odot}$在高金属丰度环境的$Z\gtrsim Z_\odot$，而风的质量损失是可以忽略不计的金属丰度时，太阳（$\sim 0.1Z_\odot$）。通过建立一个半解析模型，我们发现线力的金属丰度依赖性和风发射区表面积的BH质量依赖性是质量损失率的金属丰度依赖性（$\propto\! Z^{2/3}$）和BH质量依赖性（$\propto\! M_{\rm BH}^{4/3}$对$M_{\rm BH}\leq 10^6\,M_\odot$和$\propto\! M_{\rm BH}$对$M_{\rm BH}\geq 10^6\,M_\odot$）的原因。我们的模型表明，在富含金属的环境$\gtrsim Z_\odot$的制度$\gtrsim 10^{5}M_\odot$中，气体吸积的BH的增长有效地减慢。这…
2021-07-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion of Dissipative Dark Matter onto Active Galactic Nuclei
研究了耗散暗物质（DDM）在活动星系核（AGN）上的吸积对超大质量黑洞（SMBH）生长速率的影响。这样一种情况可以缓解与在非常早期的宇宙时间测量到的巨大SMBH相关的紧张关系，以及表明最大质量SMBH的增长发生在$z\sim6$之前的观测结果，在以后的时间几乎没有增长。这些观测结果在标准活动星系核理论中并不容易解释。我们发现一个范围内的参数空间的DDM模型，我们都期望有效的吸积发生，这是一个大样本的测量SMBHs的观察一致。当DDM吸积包括在内，这个样本的预测演变似乎是更符合关于最大BH种子质量和最大活动星系核光度的假设。
2018-09-27 astro-ph.GA astro-ph.HE hep-ph
McFACTS I: Testing the LVK AGN channel with Monte Carlo For AGN Channel Testing & Simulation (McFACTS)
本文利用开源蒙特卡洛代码McFACTS对AGN通道进行定性研究，揭示了迁移陷阱、初始质量函数、顺行并合偏好、球体遭遇、逆行黑洞和EMRI发生率等关键特征，并表明LVK和LISA可有效探测AGN盘模型。
2025-07-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
The systematic search for $z\gtrsim5$ active galactic nuclei in the $Chandra$ Deep Field South
我们通过在$Chandra$深场南系统地寻找$z\gtrsim5$活动星系核来研究早期黑洞的生长。我们基于我们的搜索的$Chandra$ 4-MS数据与$9.1\times\ 10^{-18}$（软，0.5 - 2千电子伏）和$5.5\times\ 10^{-17}\ \mathrm{erg}\ \mathrm{s}^{-1}\ \mathrm{cm}^{-2}$（硬，2 - 8千电子伏）的通量限制。在$z\sim5$，这对应于软（硬）带中低至$\sim10^{42}$（$\sim10^{43}$）$\mathrm{erg}\ \mathrm{s}^{-1}$的亮度，并且应该允许我们探测到$M_\mathrm{BH}>10^7 M_{\odot}$和爱丁顿比> 0.1的康普顿薄活动星系核。我们的油田（$0.03~\mathrm{deg}^2$）包含超过600个$z\sim5$莱曼断裂镀锌板。基于较低的红移关系，我们预计它们中的$\sim20$是活动星系核的宿主。将$Chandra$数据与GOODS/ACS、CANDELS/WFC 3和$Spitzer$ /IRAC数据相结合后，得到了58个高红移候选者。我们运行一个测光红移代码，堆叠GOODS/ACS数据，应用颜色标准和莱曼中断技术，并使用X射线硬度比。我们结合我们的测试，并使用额外的数据发现，所有的来源是最有可能在低红移。我们还发…
2015-01-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
Ultra-High-Energy Cosmic Rays from Active Galactic Nuclei Jets: The Role of Supermassive Black Hole Growth and Accretion States
本研究提出名为JET的宇宙学半解析框架，模拟z=20到z=1的星系与超大质量黑洞演化，探究不同吸积态、黑洞生长模型及喷流效率对超高能宇宙线弥散流量的影响，搭建了宇宙学与天体粒子物理的关联桥梁。
2025-02-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effect of accreting tidally disrupted stars on the spin evolution of $\sim 10^6M_{\odot}$ black holes
潮汐破裂星（TDS）的吸积预计将对银河系中心质量为$\sim 10^6 M_{\odot}$的大质量黑洞（MBH）的增长做出重要贡献。在本文中，我们定量研究的TDS吸积对这些相对较小的MBH的自旋演化的影响，也考虑吸积的气体云与（许多）混乱的情节。我们发现，TDS吸积对$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH自旋分布的影响很大，甚至占主导地位，这取决于TDS吸积对MBH生长的贡献率（$f_{\rm TDE}$）.如果$f_{\rm TDE}$与$\gtrsim 0.9$一样大，则大多数$\sim 10^6M_{\odot}$ MBH具有低自旋（$|a| \lesssim 0.3$）;如果$f_{\rm TDE}$与$\lesssim 0.1$一样小，则大多数$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH具有高自旋（$|a| \gtrsim 0.7$）。我们还发现：（1）在TDS吸积态中，高自旋$\sim 10^6 M_{\odot}$ MBH所占的比例小于在气云（AGN）吸积态中的比例，这是由于当自旋较大时，TDS连续吸积期间自旋减小的速度比AGN期间自旋增加的速度快;（2）逆自旋吸积在TDS吸积态中所占的比例与逆自旋吸积的比例几乎相同，而在气云吸积态中所占的比例可以忽略不计。目前稀少的活动星系核样品（$\sim 10^6 M_{\odot}$）的自旋测量暗示了TDS…
2019-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
Active Galactic Nuclei outflows in galaxy discs
由活动星系核（AGN）驱动的星系外流在星系形成和超大质量黑洞（BH）的自我调节生长中起着至关重要的作用。活动星系核的反馈耦合并影响气体，而不是恒星，在许多（如果不是大多数的话）富含气体的星系中，冷气体被旋转支撑并定居在圆盘中。我们提出了一个二维分析模型的活动星系核驱动的气体盘流出，并证明了主要的改进，相比现有的一维解决方案。我们发现显着差异的流出动力学和风效率。外流是能量驱动的，由于低效冷却到一定的活动星系核光度（$\sim 10^{43}$ erg/s在我们的基准模型），以上的外流仍然是动量驱动的光盘星系尺度。我们重现的3D模拟结果，气体优先喷射垂直于光盘，并发现喷出的星际介质的分数是低于在1D模型。气体在圆盘中的恢复时间，定义为从活动星系核最大推动ISM的半径开始的自由落体时间，非常短，大约为100万年。这表明活动星系核驱动的风不能长期抑制BH的增长。不包括超新星反馈，我们发现一个标度的黑洞质量与$M_\mathrm{BH} \propto σ^{4.8}$的晕速度色散。
2018-04-09 astro-ph.GA astro-ph.HE
