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
Perturbing the accretion flow onto a supermassive black hole by a passing star
超大质量黑洞的近邻不仅包含吸积气体和尘埃，还包含恒星大小的物体，如恒星、恒星质量黑洞、中子星和尘埃包裹的物体，它们共同形成了一个致密的核星团。这些物体与吸积介质相互作用，它们扰动了吸积流的准静态结构。我们研究如何通过一个恒星可以影响黑洞气体环境与GRMHD的2D和3D模拟。我们专注于吸积率的变化和相关的出现流出斑点的等离子体。
2020-12-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
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
Modelling the accretion and feedback of supermassive black hole binaries in gas-rich galaxy mergers
我们引入了一个新的模型的吸积和反馈的超大质量黑洞（SMBH）的二进制文件的KETJU代码，这使我们能够解决的演变SMBH二进制文件的分离几十个史瓦西半径的富气体星系合并。我们的亚网格二进制吸积模型扩展了广泛使用的Bondi-Hoyle-Lyttleton吸积到二进制阶段，并采用优惠的质量吸积到二次SMBH，这是出于小规模的流体动力学circumbinary光盘模拟的结果。我们使用纯热或纯动力学活动星系核（AGN）反馈进行理想化的富气盘星系合并模拟。我们的双星吸积模型提供了更多的物理动机SMBH质量比，这是计算引力波（GW）引起的反冲速度的关键参数之一。我们模拟的SMBH双星的合并时间尺度在$t_{\rm merge}{\sim} 10$ - $400$ Myr范围内。等质量的星系合并导致最短的合并时间尺度，因为它们经历了最强烈的恒星爆发，随之而来的高恒星密度导致了快速的SMBH合并。与热AGN反馈相比，动力学AGN反馈预测更长的合并时间尺度，并导致更多的核心恒星轮廓，因为它更有效地从星系中心去除气体和淬灭恒星形成。这表明活动星系核反馈的实现在模拟SMBH聚结中起着至关重要的作用。我们的模型将有助于改善模拟SMBH合并在富含气体的星系，即将到来的LISA GW天文台的主要目标。
2023-02-18 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
Galactic-scale Feeding Reveals Warped Hypermagnetized Multiphase Circumbinary Accretion Around Supermassive Black Hole Binaries
本研究通过星系尺度物质补给的模拟，揭示了超大质量黑洞双星周围超磁化、多相、偏心扭曲的环双星吸积盘及双极磁塔状外流，深化了对双星演化真实吸积条件的理解。
2025-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Do Circumnuclear Dense Gas Disks Drive Mass Accretion onto Supermassive Black Holes?
基于文献和档案（中位孔径$θ_{\rm med}$ = 220 pc）中的数据，我们提出了$\sim 100$ pc尺度环核盘（CND）的致密分子气体质量（$M_{\rm dense}$）与总共10个Seyfert星系的黑洞质量吸积率（$\dot{M}_{\rm BH}$）之间的正相关关系. CND的典型$M_{\rm dense}$是10 $^{7-8}$ $M_\odot$，由致密气体示踪剂HCN（$1-0$）发射线的光度估计。由于致密的分子气体是恒星形成的场所，这种相关性实际上相当于以前揭示的核恒星形成率与$\dot{M}_{\rm BH}$之间的相关性。此外，$M_{\rm dense}-\dot{M}_{\rm BH}$的相关性更紧密的CND规模的气体比kpc或更大规模的气体。这表明CND可能在为黑洞提供燃料方面发挥重要作用，而$>$ kpc尺度气体则没有。为了证明一种可能的方法来研究与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的CND-scale吸积过程中，我们使用了质量吸积模型，由于超新星爆炸的角动量损失是至关重要的。基于模型预测，我们认为，只有部分的CND（$\dot{M}_{\rm acc}$）的吸积质量消耗为$\dot{M}_{\rm BH}$。然而，$\dot{M}_{\rm acc}$与总核质量流率（即，$\dot{M}_{\rm BH}$ +流出速率）。虽然…
2016-06-13 astro-ph.GA
Jets, accretion and spin in supermassive black holes
本研究利用带可靠自旋数据的超大质量黑洞样本，探究喷流、吸积与自旋的关联，发现射电光度与自旋弱相关、喷流功率可由带日冕磁场的混合模型解释、射电噪度与自旋显著相关，为AGN射电双峰现象的自旋解释提供观测证据。
2024-10-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive Star Formation via Super Competitive Accretion in Slightly Metal-enriched Clouds
质量为$\gtrsim 10^{5}~M_{\odot}$的直接坍缩黑洞（DCBH）的形成是研究高红移超大质量黑洞起源的一个有希望的方案。通常认为，DCBH只能在原始气体中形成，因为金属富集增强了冷却能力，并导致破碎成更小的碎片。然而，在这样的环境中实际发生了什么，还没有详细探讨。在这里，我们研究的金属富集的云的影响，进行流体动力学模拟，以遵循云的演变情况下，不同程度的金属富集$Z/Z_{\odot}=10^{-6}-10^{-3}$。在$Z/Z_{\odot}=10^{-6}$以下，金属丰度没有影响，超大质量恒星与少量低质量恒星一起形成。随着金属丰度$Z/Z_{\odot} \gtrsim 5 \times 10^{-6}$的增加，虽然尘埃冷却确实促进了云核的碎裂，并产生了大约几千颗低质量恒星，但吸积流优先将气体输送到中心的大质量恒星，这些恒星就像原始的情况一样变得超大质量。我们把这种形成模式称为{ \it超级竞争吸积}，其中只有中心的几颗恒星变得超大质量，而大量的其他恒星都在争夺气体储存。一旦金属丰度超过$10^{-3}~Z_{\odot}$，并且金属线冷却开始起作用，中心恒星就不能由于降低的吸积速率而变得超大质量。通过超竞争吸积形成超大质量恒星为种子黑洞开辟了一个新的窗口，放宽了对金属丰度的要求，提高了种子黑洞的丰度。
2020-01-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
Resolving the inner accretion flow towards the central supermassive black hole in SDSS J1339+1310
利用$r$波段光变曲线和紫外-可见-近红外（NIR）光谱研究了双成像透镜类星体SDSS J1339+1310的吸积盘结构。2009年的$-$ 2019光变曲线在不同的时间尺度上显示出明显的微透镜变化，这种微透镜信号使我们能够限制1930年连续发射区域的半光半径。假设吸积盘的轴与视线成60度角，我们得到log $_{10}$（$r_{1/2}$ /cm）= 15.4 $^{+0.3}_{-0.4}$。我们还从光谱数据估计了中心黑洞的质量。Civ、M14和H $β$发射线的宽度，以及在1350、3000和5100 nm处的连续发光度，导致log $_{10}$（$M_{BH}$ /M $_{\odot}$）= 8.6 $\pm$ 0.4。因此，造成1930年连续谱辐射的热气体很可能围绕着一个4.0 $\times$ 10 $^8$ M $_{\odot}$黑洞运行，其$r_{1/2}$只有几十个史瓦西半径。
2021-01-04 astro-ph.GA
Evolution of the accretion disk around the supermassive black hole of NGC 7213
我们目前的观测双峰宽H $α$轮廓的活动核的NGC 7213使用双子座南望远镜在13个时期之间的2011年9月27日和2013年7月23日。这是第一次，这个核的双峰线轮廓-典型的气体排放从外部的吸积盘周围的超大质量黑洞（SMBH）-据报道，变化。通过对谱线轮廓的分析，我们发现了两个变率时标：（1）最短的一个，在7 ~ 28天之间，与电离源和盘上发射谱线的部分之间的光旅行时间相一致;和（2）对应于分布图的蓝色和红色侧的相对强度变化的较长的一个$\gtrsim 3$月，这可以通过吸积盘外部的动力学时间尺度来确定。我们模拟的线轮廓，由于从$\approx$ 300和3000之间的相对论，开普勒吸积盘周围的SMBH引力半径的区域发射。叠加在磁盘的发射率，该模型包括一个旋转周期为$\approx$ 21个月的螺旋臂形状的不对称特征，它再现了在相对强度的变化的蓝色和红色的侧面的配置文件。除了这些变化之外，$rms$变化廓线揭示了宽线中存在另一个可变分量，具有较小的速度宽度W $_{68}$（对应于通量的68 $\%$的廓线宽度）为$\sim 2100$ km s $^{-1}$。
2017-08-11 astro-ph.GA
Sequential formation of supermassive stars and heavy seed BHs through the interplay of cosmological cold accretion and stellar radiative feedback
本文通过宇宙学辐射流体模拟发现，原子冷却晕中的冷吸积可在约3 Myr内维持高质量吸积率，依次形成多个超过十万倍太阳质量的超大质量星，为早期宇宙重种子黑洞和致密星团提供形成机制。
2024-10-18 astro-ph.GA
The evolution of a supermassive retrograde binary embedded in an accretion disk
本文讨论了一个嵌入在吸积盘中的质量比q不等的大质量双星的主要研究结果，该双星的轨道旋转与吸积盘的轨道旋转相反。当质量比足够大时，在盘中打开间隙，但是间隙形成的机制与压差情况非常不同。向内的迁移发生在t_ev ~ M_p/（dot M）的时间尺度上，其中M_p是质量较小的组分（微扰子）的质量，dot M是吸积率。当q<< 1时，吸积主要发生在质量较大的组分上，微扰子的吸积速率小于或约为q^（1/3）M。然而，当考虑超大质量双黑洞和引力波发射很重要时，这个速率会增加。我们估计了一个典型的持续时间的吸积到扰动和引力波可以检测到。
2016-04-04 astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive black holes with high accretion rates in active galactic nuclei: X. Optical variability characteristics
我们编制了一个样本的73个活动星系核（AGN）与混响映射（RM）的观测，从RM运动，包括我们正在进行的运动监测超级爱丁顿吸积大质量黑洞（SEAMBHs）。该样本涵盖了大范围的黑洞质量$(M_{\bullet}=10^{6-9}~M_\odot)$、无量纲吸积率$(\dot{\mathscr{M}}=10^{-2.7}-10^{2.7})$和5100~ 100 nm光度$(L_{5100}=10^{42-46}~\rm erg~s^{-1})$，使我们能够系统地研究活动星系核的光变及其与黑洞质量、吸积率和光学光度的关系。我们采用阻尼随机游走（DRW）模型描述了5100~ 100 nm连续谱的光变，并利用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法得到了衰减光变的时间尺度（$τ_{\rm d}$）和振幅（$σ_{\rm d}$）。我们还估计了传统的变异幅度（$F_{\rm var}$），它提供了一个模型独立的措施，因此用于测试DRW的结果。我们发现活动星系核的变率特征通常与$(M_{\bullet},\dot{\mathscr{M}},L_{5100})$相关。这些相关性从亚爱丁顿到超爱丁顿吸积活动星系核是平滑的，这可能意味着活动星系核的变化可能是由相同的物理机制引起的。
2019-05-14 astro-ph.GA
Exploring the effects of pressure on the radial accretion of dark matter by a Schwarzschild supermassive black hole
基于固定Schwarzschild背景时空下含时相对论Euler方程的数值解，我们估计了径向流向服从理想气体状态方程的测试理想流体视界的吸积速率.我们探讨的吸积率的初始密度的流体的各种值的流入速度，以调查是否足够任意的初始条件允许一个稳态吸积过程取决于压力的值。我们将我们的结果外推到流体对应于暗物质和黑洞是一个超大质量黑洞种子的情况。然后，我们估计的状态方程参数，提供了一个稳定的状态吸积过程。我们发现，当压力的暗物质是零，黑洞的质量增长的值是数量级以上的$10^{9}M_{\odot}$在10 Gyr的流逝，而在吸积的理想气体暗物质与非零压力的情况下，吸积的质量可以是$\sim 1M_{\odot}/10Gyr$的顺序为$10^{6}M_{\odot}$。这意味着如果超大质量黑洞附近的暗物质获得了一个具有非平凡压力的状态方程，那么即使只考虑径向吸积，吸积暗物质对超大质量黑洞生长的贡献也可能很小。
2011-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supermassive Black Holes with High Accretion Rates in Active Galactic Nuclei. IX 10 New Observations of Reverberation Mapping and Shortened H$β$ Lags
作为报告活动星系核（AGN）中超级爱丁顿吸积大质量黑洞（SEAMBHs）的大型混响映射活动的系列论文之一，我们介绍了2015-2017年期间光谱监测的10个SEAMBHs的结果。其中6颗是首次观测到的，它们的5100流明光度通常高于我们在2012年至2015年期间监测到的SEAMBH;其余4颗是重复观测，以检查它们以前的滞后是否发生变化。与以前的SEAMBH类似，新观测到的天体的H $β$时间滞后比亚爱丁顿活动星系核的正则$R_{\mathrm{Hβ}}$ - $L_{5100}$关系所预测的值短，短了$\sim2-6$倍，取决于吸积速率。先前观测到的四个物体的滞后与先前的测量结果一致。我们提供了线性回归的$R_{\mathrm{Hβ}}$ - $L_{5100}$关系，仅为SEAMBH样品和低吸积活动星系核。我们发现Fe Ⅱ的相对强度和H $β$发射线的轮廓可以作为吸积率的代用指标，表明H $β$滞后的缩短依赖于吸积率。最近SDSS-RM在低吸积率活动星系核中发现了缩短的H $β$滞后，这为黑洞的逆行吸积提供了令人信服的证据。这些证据表明，正则$R_{\mathrm{Hβ}}$ - $L_{5100}$关系只在吸积率适中的活动星系核中成立。在低吸积率下，它应该被修正以包括黑洞自旋的影响，而在高吸积率下，吸积率本身成为一个关键因素。
2018-02-08 astro-ph.GA
Does absorption against AGN reveal supermassive black hole accretion?
星系通常含有大量的分子气体，这些分子气体决定了星系的演化。这可以通过气体的冷却--导致恒星的形成，或者吸积到中心的超大质量黑洞上--为活动星系核的活动提供燃料并产生强大的反馈。分子气体已经在早期类型的星系中被检测到，其尺度仅为几十到几百个太阳质量，通过寻找其紧凑的射电核心的吸收。使用这种技术，ALMA已经在几个最明亮的星系团中发现了吸收，其中一些显示分子气体以数百公里/秒的速度向星系核心移动。在本文中，我们通过比较每个星系的分子发射和吸收来限制这种吸收气体的位置。在四个星系中，吸收特性与连续谱和发射中可见的一小部分分子云之间的随机排列一致。在另外四个国家，吸收的性质与这种情况不一致。在这些系统中，吸收可能是由靠近星系核心的分子云的单独种群产生的，并且具有高的向内速度和速度分散。因此，我们推断存在两种类型的吸收体，造成的机会之间的无线电核心和对齐：（i）一部分的分子云可见的发射，和（ii）分子云接近活动星系核，在吸积的过程中。我们还介绍了S555、Abell 2390、RXC J1350.3+0940和RXC J1603.6+1553中分子发射的第一次ALMA观测--后三个分子量为$>10^{10}$ M $_{\odot}$。
2022-10-26 astro-ph.GA
Accretion discs onto supermassive compact objects: a portal to dark matter physics in active galaxies
本文通过推广α盘理论至无事件视界的费米子暗物质核心—晕天体，发现其吸积辐射可与史瓦西黑洞不可区分，且吸积效率可达28%，为活动星系核与暗物质物理研究建立新联系。
2024-02-19 astro-ph.GA
Gravitational stability and fragmentation condition for discs around accreting supermassive stars
质量为$\sim10^{5}~\rm{M}_{\odot}$的超大质量恒星是在红移$\gtrsim6$观测到的超大质量黑洞起源的有希望的候选者。它们被认为是原始气体快速吸积的结果，尽管由于引力不稳定性，星周盘碎片造成的时间变化可能会阻碍它们的形成。为了评估碎片的发生，我们研究了结构的边缘引力不稳定的吸积盘，通过使用一个稳定的一维薄盘模型与详细的处理化学和热过程。由两个SMS形成场景激发，即，对于那些具有强紫外辐射背景或重子与暗物质之间具有大速度差的情况，我们考虑两种类型的流，即，原子和分子流，分别为一个广泛的中心恒星质量$10-10^5~\rm{M}_{\odot}$和吸积率$10^{-3}-1~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$。在大多数原子气体流向盘外边界的情况下，碎裂条件表示为吸积率高于$10^{-1}~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$的临界值，而与中心恒星质量无关。另一方面，在分子流的情况下，存在临界盘半径，在该临界盘半径之外，盘变得不稳定。根据数值模拟，这些条件似乎在一定程度上得到满足，这表明在SMS形成过程中，盘碎片可能是常见的。
2018-12-31 astro-ph.GA
The Mass Function of Supermassive Black Holes in the Direct-collapse Scenario
解释z~7时存在的超大质量黑洞（SMBH）存在的一个想法是，在直接坍缩黑洞（DCBH）上存在一个非常快速的吸积早期阶段，这些黑洞的质量约为10^4-10^5 M太阳。在这种情况下工作，我们表明，SMBH的质量函数在这样一个有限的时间段后，与超级爱丁顿吸积配对的形成率增长可以被描述为一个破碎的幂律有两个特征。在中等质量下存在幂律，其指数为无量纲比α = λ/γ，其中λ为DCBH形成时期的数量增长率，γ为DCBH增长时期超爱丁顿吸积的DCBH质量增长率。第二个特征是在高质量的幂律曲线中的突破，高于此质量函数迅速下降。断裂的位置与无量纲数\b{eta} = γ T有关，其中T是DCBH增长期的持续时间。如果SMBH继续增长，在以后的时间在爱丁顿有限的吸积率，然后观察到的类星体光度函数可以直接相关的锥形幂律函数在本文中推导出。
2021-05-29 astro-ph.GA
Effect of mass loss due to stellar winds on the formation of supermassive black hole seeds in dense nuclear star clusters
在$z\gtrsim 6$对高红移类星体的观测显示，质量为$\sim 10^9\,\mathrm{M_{\odot}}$的超大质量黑洞（SMBH）已经在大爆炸后的第一个$\sim$ Gyr中就位。质量为$10^{3-5}\,\mathrm{M_{\odot}}$的超大质量恒星（SMS）是这些观测到的SMBH的潜在种子。一个可能的形成通道，这些SMSs的气体吸积和失控的恒星碰撞的相互作用，在密集的核星团（NSC）。然而，由于恒星风造成的质量损失可能是形成SMS的重要限制，并影响最终质量。在本文中，我们研究的质量损失驱动的恒星风的形成和发展的SMSs在致密的NSC使用理想化的N体模拟的效果。考虑到不同的吸积方案，我们研究了质量损失率的影响，在很宽的范围内的金属丰度$Z_\ast=[.001-1]\mathrm{Z_{\odot}}$和爱丁顿因子$f_{\rm Edd}=L_\ast/L_{\mathrm{Edd}}=0.5,0.7,\,\&\, 0.9$。由于$10^{-4}\,\mathrm{M_{\odot}yr^{-1}}$的高吸积速率，即使在高金属丰度环境中也可以形成质量为$\gtrsim 10^3\MSun$的SMS。对于较低的吸积率$10^{-5}\,\mathrm{M_{\odot}yr^{-1}}$，除了$Z_\ast=\mathrm{Z_{\odot}}$和$f_{\…
2021-05-07 astro-ph.GA
Spin evolution and feedback of supermassive black holes in cosmological simulations
超大质量黑洞和其宿主星系的性质通过标度关系相互关联，这是公认的。虽然流体动力学宇宙学模拟已经开始考虑黑洞和星系的共同演化，但它们通常忽略了黑洞的自旋，尽管它可能在调节黑洞的生长和反馈方面发挥重要作用。为了提高BH模型在星系形成模拟中的物理可信度，本文在动网格程序{ \small AREPO}中引入了一种新的BH自旋演化亚网格模型。我们占几个不同的渠道的自旋演化，特别是气体吸积通过Shakura-Sunyaev $α$盘，混沌吸积，BH合并。对于BH反馈，我们扩展了IllustrisTNG模型，该模型考虑了两种不同的BH反馈模式，高吸积态的热类星体模式和低爱丁顿比的动力学模式，自旋相关的辐射效率和反馈强度的自洽会计。我们发现，BH与质量$M_{\rm{bh}}\lesssim 10^{8}\, {\rm M}_\odot$达到高自旋值，因为它们通常在相干气体吸积制度的发展。另一方面，质量为$M_{\rm{bh}}\gtrsim 10^{8}\, {\rm M}_\odot$的黑洞随着黑洞合并的频繁发生而具有较低的自旋，并且它们的吸积盘由于自引力而破碎，从而引起混沌吸积。我们还探讨了类星体和动力学反馈模式之间的转换是由BH盘本身的吸积模式介导的假设，即~当盘进入自重力状态时，激活动力反馈模式。我们发现这种方法和基准TNG模型没有自旋演化的星系和BH人口之间的协议。此外，我们的新方法解释…
2019-02-12 astro-ph.GA
Supermassive black holes with high accretion rates in active galactic nuclei. VII. Reconstruction of velocity-delay maps by maximum entropy method
作为大型混响映射系列论文之一，我们利用最大熵方法（MEM）对2012-2013年间观测到的9个具有超爱丁顿吸积率的窄线Seyfert 1星系进行了Hβ和Hγ发射线的速度延迟图的研究。用MEM方法可靠地重建了6个天体的谱图，Mrk 335的Hβ和Hγ谱线表明其宽线区（BLR）的气体正在下落。Mrk 142的Hβ和Hγ谱线显示出外流特征。Mrk 1044的Hβ和Hγ图显示了复杂的运动学--伴随着外流特征的维里化运动，IRAS F12397+3333的Hβ图与盘或球壳一致。Mrk 486和MCG +06-26-012的Hβ图谱分别提示存在流入和流出。这些超爱丁顿吸积体表现出不同的几何和运动学。简要讨论他们的BLR提供了每个单独的对象。
2018-08-02 astro-ph.GA
Accretion Efficiency Evolution of Central Supermassive Black Holes in Quasars
该研究利用流量与体积受限的类星体样本建立吸积效率模型，发现标准盘吸积效率在 z~2.708 出现与恒星形成率相关的转折峰值，并随红移呈现双向演化。
2024-10-29 astro-ph.GA gr-qc
Pulsational instability of supergiant protostars: Do they grow supermassive by accretion?
超大质量恒星; M>10^5 Msun）及其残余黑洞是在z>7的早期宇宙中观测到的超大质量黑洞（SMBH）的有希望的祖先。据推测，SMSs的形成是通过非常快速的质量吸积到原恒星上，速度超过0.01 Msun/yr。根据最近的研究，这种快速吸积的原恒星演变成“超巨星原恒星”，即由膨胀的外壳和收缩的核心组成的原恒星，类似于巨星。然而，就像大质量恒星和巨星一样，这两种恒星都是不稳定的，超巨星原恒星也可能是不稳定的，从而产生强烈的脉动驱动的外流。如果是这样的话，通过吸积的恒星生长将受到质量损失的阻碍。本文用线性微扰分析方法研究了质量范围M<10^3 Msun的超巨星原恒星的脉动稳定性。我们发现，M>600 Msun，吸积率Mdot>1.0 Msun/yr的超巨星原恒星由于kappa机制而不稳定。脉动是在包层中的He^+电离层中激发的。即使在保守的假设下，所有的脉动能量都转化为外流的动能，质量损失率也约为10^-3 Msun/yr，比吸积率低两个数量级以上。因此，我们得出结论，超巨星原恒星应该稳定增长，通过快速吸积至少在我们研究的质量范围。只要在后期保持快速吸积，原恒星将成为SMS，最终为高z SMBH产生种子。
2013-02-25 astro-ph.GA astro-ph.SR
Supermassive Star Formation in Magnetized Atomic-Cooling Gas Clouds: Enhanced Accretion, Intermittent Fragmentation, and Continuous Mergers
早期宇宙中超大质量黑洞（具有$\gtrsim\!10^9\,M_{\odot}$）的起源（红移$z \sim 7$）仍然知之甚少。大质量原始气体云的引力坍缩是一个有希望的初始过程，但理论研究很难使黑洞增长得足够快。我们专注于恒星形成的磁场效应，发生在一个原子冷却的气体云。利用三维磁流体动力学（MHD）模拟方法，研究了不同初始磁场强度下磁化原子冷却气体云中恒星的形成过程。我们的模拟结果表明，原始的磁性种子场可以迅速放大的早期吸积阶段后的第一个原恒星形成。强磁场有效地从吸积气体中提取角动量，提高吸积速率，导致引力不稳定盘区的高碎裂速率。另一方面，由于磁场的作用，角动量的转移也增强了碎片的聚并速率。几乎所有的碎片都合并成主星，因此大质量恒星的质量增长率由于磁场效应而增加。我们的结论是，磁效应支持超大质量恒星形成的直接坍缩方案。
2021-06-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Directly tracking the re-brightening of a supermassive black hole accretion disk
INAF Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INAF – Osservatorio Astrofisico di Arcetri（意大利国家天体物理研究所阿切特里天文台）；Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, University of Durham（杜伦大学物理系河外星系研究中心）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Firenze（佛罗伦萨大学物理与天文系）；Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”（罗马第二大学物理系）；Dipartimento di Matematica e Fisica, Università degli Studi Roma Tre（罗马第三大学数学与物理系）；Quasar Science Resources SL for ESA, (ESAC), Science Operations Department（欧洲空间局科学操作部门夸克科学资源有限公司）；NASA（美国国家航空航天局）
研究通过六年同时监测近邻活跃星系ESO 511-G030的紫外和X射线数据，发现吸积盘辐射的显著变化，揭示了高吸积率下紫外和X射线数据之间的非线性相关性，以及低吸积率下吸积盘可能蒸发为几何厚、光学薄热流的机制，提示超大质量黑洞吸积状态的转变。
2026-05-18 astro-ph.GA astro-ph.HE
On rapid migration and accretion within disks around supermassive black holes
由于恒星演化、微小的合并和引力动力学摩擦，星系核应该在中心超大质量黑洞附近包含一个恒星和致密天体的星团。通过与原行星迁移类比，核团天体（NCO）可以在吸积盘中迁移，通过与盘气体交换角动量来为活动星系核提供动力。在这里，我们表明，一个单独的NCO进行失控向外迁移相媲美的III型原行星迁移可以产生相应的Seyfert活动星系核或类星体光度的吸积率。活动星系核盘中的多个迁移的NCO可以主导传统的粘性盘吸积，并且在大的盘半径下，系综NCO迁移和吸积可以提供足够的加热，以防止引力不稳定性在恒星形成中消耗盘气体。在Seyfert AGN中观测到的0.1- 1 keV的X射线软过剩的大小和能量可以用一个小的~10^{2}-10 ^3}的吸积恒星质量的黑洞或几个ULX来解释。因此，活动星系核盘中的NCO迁移和吸积是添加到活动星系核盘真实模型中的极其重要的机制。
2011-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Toward Horizon-scale Accretion Onto Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies
本文以M87* 为例，采用高分辨率的三维流体动力学模拟方法，研究了星系尺度上湍流介质对椭圆星系中超大质量黑洞的填充作用.模拟使用了Athena++ AMR代码的新GPU加速版本，半径跨越了6个数量级以上，达到了类似于黑洞视界的尺度。关键的物理成分是辐射冷却和唯象加热模型。我们发现，吸积流的多相气体的形式在半径小于约一个千秒差距。冷气体吸积包括两个动态不同的阶段：典型的磁盘阶段，其中冷气体驻留在旋转支撑的磁盘和相对罕见的混沌阶段（$\lesssim 10\%$的时间），其中冷气体通过混沌流流入。虽然冷气体吸积主导的时间平均吸积率在中等半径，吸积在最小半径的热维里化气体在大多数时候占主导地位。当热气体占主导地位时，吸积率随半径的变化规律为$\dot{M}\propto r^{1/2}$，我们在事件视界附近得到了$\dot{M}\simeq10^\mathrm{-4}-10^\mathrm{-3}\,M_\odot\,\mathrm{yr^{-1}}$，这与EHT观测结果相似。冷气盘的方向在不同的空间尺度上可以有很大的不同。我们提出了一个亚网格模型的吸积在较低分辨率的模拟，其中的热气吸积率被抑制相对于邦迪率的$\sim (r_\mathrm{g}/r_{\rm Bondi})^{1/2}$。我们的结果也为在事件视界尺度上模拟黑洞吸积提供了更符合实际的初始条件。
2023-03-30 astro-ph.GA astro-ph.HE
Hot, cold, and multi-component accretion flows around supermassive black hole binaries
Niels Bohr International Academy, Niels Bohr Institute（尼尔斯·玻尔国际学院，尼尔斯·玻尔研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
本研究提出了一种模型，用于解释超大质量黑洞双星的多组分吸积流特性，并通过观测数据验证了其自洽性。
2025-12-08 astro-ph.GA astro-ph.HE
Star Formation in Accretion Disks and SMBH Growth
活动星系核周围的吸积盘对大半径的恒星形成具有潜在的不稳定性。我们注意到，当这些恒星中的一些形成的致密物体螺旋进入中央的超大质量黑洞，没有辐射反馈，因此吸积率不受辐射力的限制。利用一组吸积盘模型，计算了气体和致密天体对中心超大质量黑洞的吸积率。我们发现，一个超大质量黑洞的时间尺度增加一倍的质量可以减少的因素范围从$\sim0.7$到低至$\sim0.1$在极端情况下，相比单独的气体吸积。我们的研究结果表明，在高红移的超大质量黑洞的形成可能会发生没有长期的超爱丁顿气体吸积或非常巨大的种子黑洞。我们评论潜在的观测签名以及其他活动星系核观测的影响。
2019-11-20 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion onto supermassive and intermediate mass black holes in cosmological simulations
针对宇宙学模拟中黑洞吸积建模的动态范围和理论不确定性问题，提出简单灵活的参数化方法，结合贝叶斯正向建模，更新吸积处方并添加未解析吸积盘模型，揭示不同质量黑洞吸积差异及合并特征。
2025-08-26 astro-ph.CO 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
Accretion and Orbital Inspiral in Gas-Assisted Supermassive Black Hole Binary Mergers
许多星系的中心都可能有双超大质量黑洞（SMBH）。它们与周围气体的相互作用导致吸积和通过潮汐力矩交换角动量，促进双星螺旋上升。在这里，我们探讨了这两个过程之间的非平凡耦合，并分析了外部提供的环双星盘的全局属性取决于二进制吸积率。通过将我们的结果用内应力驱动的角动量通量来表示，我们给出了一个非常简单的可能的全局盘结构的分类，它不同于标准常数$\dot M$吸积盘解.双星潮汐对吸积的抑制，导致内部盘中大量的物质积累，加速了双星的螺旋上升。我们发现，一旦磁盘区域强烈扰动的粘性传输的潮汐扭矩超过二进制半长轴，二进制可以合并在小于其质量倍增时间，由于吸积。因此，与由恒星散射驱动的吸气不同，即使双星被嵌入相对较低质量的盘（低于其自身质量）中，气体辅助的合并也会发生。这对于解决SMBH双星的“最后秒差距”问题和理解宇宙中强大的引力波源具有重要意义。我们认为，在最近的一些模拟中发现的双星吸积的增强不能持续很长一段时间，不应该影响长期的轨道螺旋。我们还回顾了现有的模拟SMBH二进制磁盘耦合，并提出了一个数值设置，这是特别适合于验证我们的理论预测。
2016-02-16 astro-ph.GA astro-ph.HE
Decoupling of a supermassive black hole binary from its magnetically arrested circumbinary accretion disk
该研究首次模拟了磁捕获环双星吸积盘中超大质量黑洞双星的解耦过程，揭示了三阶段演化及磁通量爆发，对多信使瞬变有重要意义。
2024-10-30 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Rapid AGN accretion from counter-rotating discs
活动星系核的吸积可能是混沌的。这可以产生相对于中心超大质量黑洞（SMBH）的自旋反向旋转或强烈不对准的吸积盘，或接近SMBH双星的轴。因此，我们考虑在吸积盘的角动量的抵消与一个显着的改变平面（倾斜）之间的内部和外部。我们估计分析通过这样的光盘的最大吸积率，并比较这与光滑粒子流体动力学（SPH）模拟的结果。这些结果表明，如果盘的内部以这种方式倾斜而不是平面，那么超大质量黑洞的吸积速率可能会大$\gtrsim 100$倍。这提供了一种自然的方式来驱动超大质量黑洞的快速增长，以及SMBH双星的合并。
2012-02-29 astro-ph.GA astro-ph.HE
Cold, clumpy accretion onto an active supermassive black hole
星系中心的超大质量黑洞可以通过气体的吸积而成长，释放出的能量可能会在星系范围内调节恒星的形成。然而，推动黑洞成长的气体燃料库的性质在很大程度上不受观测的约束，而是通常被简化为非常热的气体的平滑球形流入。最近的理论和模拟预测，吸积可以由随机的，cluerous分布的非常冷的分子云-偏离“热模式”吸积模型-虽然明确的观测支持这一预测仍然难以捉摸。在这里，我们报告的意见，揭示了一个寒冷的，clusional吸积流到一个超大质量黑洞燃料水库的核心的Abell 2597布里渊星系团星系（BCG），附近（红移z=0.0821）巨大的椭圆形星系周围的致密晕的热等离子体。在适当的条件下，热不稳定性可以从这种热气体中沉淀出来，产生一场落向星系中心的冷云雨，在居住在其核心的千秒差距分子星云中维持恒星的形成。观测结果显示，这些冷云也为黑洞吸积提供了燃料，揭示了分子云以每秒约300公里的速度向内移动时投下的“阴影”，朝向星系中心活跃的超大质量黑洞，这是一个明亮的背光。先前在极高的空间分辨率下观测到的较温暖的原子气体的确凿证据，以及基于几何和概率的简单论点，表明这些云位于黑洞最里面的一百秒差距内，并且更接近它。
2016-06-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Stellar black holes can "stretch'' supermassive black hole accretion disks
本研究发现活动星系核吸积盘中的吸积型恒星黑洞会加热外围气体改变温度分布，产生光谱转折和半光半径增大的观测效应，可通过微引力透镜验证并用于探测恒星黑洞分布。
2024-04-11 astro-ph.GA astro-ph.HE
Do Stellar Winds Prevent the Formation of Supermassive Stars by Accretion?
超大质量恒星（SMS;~ 10^5 M_sun）在早期宇宙中由不含金属的气体形成，作为在高红移处观察到的超大质量黑洞的祖先而引起人们的注意。为了通过吸积形成SMSs，中心原恒星必须以~ 0.1-1 Msun/yr的高速率吸积。此类原恒星具有非常延伸的结构，具有臃肿的外壳，就像超巨星一样，被称为超巨星原恒星（SGPS）。在流体静力平衡的假设下，SGPS具有密度反转层，在那里，光度在表面附近变得局部超爱丁顿。然而，如果允许包层物质流出，恒星风可能会在达到超大质量状态之前发射并阻碍SGPS的吸积增长。我们研究辐射驱动的风是否从SGPS发射通过构建稳定和球对称风的解决方案。我们发现，在任何情况下，风速都不会达到逃逸速度。这是因为一旦温度降到~ 10^4 K以下，由于氢的复合，不透明度急剧下降，加速突然停止。这表明，在现实的非定常情况下，即使流出从表面发起的SGPS，他们会再次回落。这样的“风”不会导致净质量损失，也不会阻止SGPS的生长。总之，只要维持快速吸积，SGPS将成长为SMS，并最终坍缩为~ 10^5 M_sun的大质量BH。
2016-11-29 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Accretion from Winds of Red Giant Branch Stars May Reveal the Supermassive Black Hole in Leo I
最近通过动力学测量在矮星系狮子座I的中心发现了一个$\sim 3\times 10^6 \, \rm M_\odot$的超大质量黑洞。这个SMBH比标准的比例关系高出$\sim 2$几个数量级，它所在的星系没有气体，在最后一个$\sim 1$ Gyr中也没有显著的恒星形成。这一发现可能会深刻影响黑洞及其宿主的形成模型。我们建议，风从人口的$\sim 100$演化恒星的SMBH的邦迪半径内产生一个相当大的吸积率，与爱丁顿比之间的$9\times10^{-8}$和$9\times10^{-7}$，取决于恒星质量损失的值。这些速率是典型的SMBHs吸积在对流为主的吸积流（ADAF）模式。预测的微波光谱峰值位于$\sim 0.1-1$ THz（$300-3000 \, \mathrm{μm}$），并且根据吸积率的不同，在较高能量下表现出显着变化。我们预测的无线电流量$\sim 0.1$ mJy在$6$ GHz，轻度依赖于吸积属性。钱德拉，VLA和ALMA的深度成像可以确认这种SMBH的存在并限制其吸积流。
2022-10-31 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Electromagnetic Emission from Supermassive Binary Black Holes Approaching Merger
我们提出了第一个完全相对论性的预测电磁辐射从周围的气体的超大质量双黑洞系统接近合并。使用光线跟踪代码后处理数据从广义相对论3-D MHD模拟，我们生成的图像和光谱，并分析发射的光的视角依赖性。当吸积率相对较高时，环双星盘、吸积流和迷你盘结合在一起发出UV/EUV波段的光。我们测量了日冕辐射的热康普顿硬X射线谱;在高吸积率下，它几乎完全产生于小盘，但在低吸积率下，它也是小盘和吸积流的主要辐射机制。由于相对论性光束和引力透镜的作用，辐射功率的角分布具有很强的各向异性，尤其是在赤道面附近。
2018-06-14 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Measuring Mass Accretion Rate onto the Supermassive Black Hole in M 87 Using Faraday Rotation Measure with the Submillimeter Array
本文给出了M 87原子核在亚毫米波段法拉第旋转测度的第一个约束。通过拟合SMA在$\sim$ 230 GHz附近的四个独立频率下观测到的偏振位置角（$χ$），并将$χ$的变化解释为与吸积流相关的\emph{external}法拉第旋转的结果，我们确定M 87核心的旋转测量值介于$-$ 7.5 $\times$ 10 $^{5}$和3.4 $\times$ 10 $^{5}$ rad/m $^{2}$之间。假设吸积流的密度分布遵循幂律分布，磁场是有序的、径向的且具有均分强度，则旋转测量的限制将质量吸积率$\dot{M}$限制在9.2 $\times$ 10 $^{-4}$ M $_{\odot}$ ~yr $^{-1}$距离中心黑洞21 Schwarzchild半径。这个值是至少两个数量级小于邦迪吸积率，这表明吸积流的内部区域的吸积率显着抑制。因此，我们的结果不赞成经典的\emph{advection dominated accretion flow}（ADAF），而更喜欢\emph{adiabatic inflow-outflow solution}（ADIOS）或\emph{convection-dominated accretion flow}（CCENTRAL）的热吸积流在M 87。
2014-02-21 astro-ph.GA astro-ph.HE
Galaxy-scale Bars in Late-type Sloan Digital Sky Survey Galaxies Do Not Influence the Average Accretion Rates of Supermassive Black Holes
星系尺度条有望提供一种有效的手段，将物质推向螺旋星系的中心区域，并可能为超大质量黑洞（BH）提供能量。在这里，我们提出了一个完整的研究平均BH吸积酒吧的效果。从斯隆数字巡天星系动物园2项目中提取的50，794个螺旋星系（M* ~ 0.2-30 x 10^10 Msun）的精心挑选的样本中，我们将那些被认为包含星系尺度条的源与那些不包含的源分开。利用钱德拉X射线天文台的存档数据，我们识别出了X射线发光（LX>~ 10^41 erg/s）的活动星系核（AGN），并对剩余的X射线未探测源进行了X射线叠加分析。通过X射线叠加，我们得到了在固定恒星质量和恒星形成速率下星系吸积的时间平均值，发现具有棒结构的星系的平均核吸积速率与没有棒结构的星系完全一致（Mdot_acc ~ 3 x 10^-5 Msun/yr）。因此，我们有力地得出结论，大尺度的酒吧有很少或没有影响的平均增长的黑洞在附近（z < 0.15）星系超过千兆年的时间尺度。
2017-05-24 astro-ph.GA astro-ph.HE
Formation of supermassive stars in the first star clusters
超大质量恒星的形成被认为是形成大质量黑洞种子的重要中间步骤，这些种子成为超大质量黑洞，为早期宇宙中观察到的类星体提供动力。数值模拟表明，当原恒星的吸积速率高于$\sim10^{-2}$ M $_\odot$ yr $^{-1}$，并且碎裂在pc尺度上受到抑制时，超大质量恒星可以在原子冷却晕中形成。然而，仍然不确定的是，当较小尺度的碎片发生时，是否仍然会出现超大质量恒星，而不是形成星团。在这项工作中，我们探讨的问题，由于碰撞和吸积在低金属量的星团的相互作用，大规模的对象形成。我们模拟了一个小的嵌入式集群的吸积原恒星亚秒差距尺度破碎的原始气体云的崩溃过程中，并遵循其演变进行$N$体加流体动力学模拟。我们的研究结果表明，超大质量恒星与10 $^3$和10 $^4$ M $_\odot$总是形成由于相互作用的碰撞和吸积，在某些情况下，这些对象是一个双星系统的一部分。由此产生的超大质量恒星被数十颗较小的恒星包围，这些恒星的典型质量在$1$ - $100$ M $_\odot$范围内。
2023-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Feedback by supermassive black holes in galaxy evolution: impacts of accretion and outflows on the star formation rate
我们描述了一个物理模型的外流产生的气体吸积到黑洞上，并由此产生的变化，恒星形成率和效率的星系，使用无线电SAGE半解析星系形成模型。结果表明，星系外流率与SFR的比值主要受黑洞质量和维里晕质量的影响，并且在低质量黑洞质量时，SFR大于外流率.该模型一致地再现了观测到的恒星形成率密度从z = 6到z = 0的演化，以及恒星质量-晕质量关系的趋势。我们展示了在不同红移下AGN反馈对大质量星系生长的影响。我们发现反馈在最大质量的星系晕中普遍存在，抑制了冷却灾难。
2019-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Suppressing hot gas accretion to supermassive black holes by stellar winds
我们认为，Bondi吸积过程的基本假设之一，吸积对象有零压力，可能不成立，在许多星系，因为恒星的恒星风所施加的压力，中央超大质量黑洞（SMBH）。因此，Bondi吸积不能用在这些情况下，例如NGC 3115星系。这些高速恒星的风被冲击到高于星系维里温度的温度，导致在中心附近形成一个大小约为0.1-10 pc的热泡。这种热气泡可以大大降低SMBH的质量吸积速率。如果热气泡的密度低于星际介质（ISM）的密度，则形成密度反转层。随着气体在X射线辐射中失去能量，最终更多的冷却冲击恒星风将被吸积到SMBH中。这一吸积将是冷团块。因此，经过数百万年的活动星系核低活动期后，活动星系核将发生更强的活动，这将加热并排出气体，就像冷却流团一样。除了Bondi过程的其他问题外，我们的研究结果还表明Bondi吸积与星系和小星系群中冷却流以及星系形成过程中AGN的反馈无关。
2013-08-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Supermassive Black Holes in X-rays: From Standard Accretion to Extreme Transients
本文综述了通过X射线观测研究超大质量黑洞的标准吸积与极端瞬变现象，涵盖AGN、TDEs、CLAGN和QPEs，并展望未来巡天将革新对黑洞增长的理解。
2025-03-28 astro-ph.GA astro-ph.HE
Little Red Dots as Supermassive Counterparts of SS 433: A Hyper-Eddington Accretion Framework
Xiamen University（厦门大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院上海天文台）；Peking University（北京大学）；University College London（伦敦大学学院）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）
提出高红移小红点是超爱丁顿吸积微类星体SS 433的超大质量高红移类似体，通过标度吸积物理解释了其观测特征，并预测了相关关联。
2026-09-15 astro-ph.GA astro-ph.HE
Accretion rates and radiative efficiencies of Sagittarius A* and nearby supermassive black holes estimated using empirical relations: Implications for accretion models
本文利用两条经验关系估算了人马座A*及四个邻近星系超大质量黑洞的吸积率和辐射效率，发现质量流入率与Bondi吸积率吻合，但辐射效率远高于模型预期且随吸积率降低而升高，从而对ADIOS和CDAF等吸积模型提出挑战。
2023-07-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Effects of High-Energy Particles on Accretion Flows onto a Supermassive Black Hole
我们研究了高能粒子对超大质量黑洞吸积流的影响以及逃逸粒子如质子、中子、γ射线和中微子的光度。我们制定了一个一维模型的两个组件的吸积流组成的热粒子和高能粒子，假设释放的能量的一部分被转换为加速的高能粒子。热分量由流体动力学控制，而高能粒子服从扩散-对流方程的矩方程。通过求解这些方程的时间演化，我们得到了平流主导流的稳态解。即使高能粒子的压力超过了热压力，高能粒子对流动结构的影响也很小。对于逃逸质子带走几乎所有释放能量的模型，高能粒子的影响足以使流在内部区域具有开普勒角速度。我们计算这些稳定的解决方案的逃逸粒子的光度。逃逸粒子可以提取从大约$10^{-4}\dot M c^2$到$10^{-2}\dot M c^2$的能量，其中$\dot M$是质量吸积率。逃逸粒子的亮度取决于注入洛伦兹因子、质量吸积率和扩散系数等参数。我们还讨论了逃逸粒子对相对论性喷流产生的影响。
2014-07-01 astro-ph.GA astro-ph.HE
Episodic Random Accretion and the Cosmological Evolution of Supermassive Black Hole Spins
位于宿主星系中心的超大质量黑洞的生长主要来自于气体的吸积，但如何为它们提供燃料仍然是类星体演化中一个悬而未决的问题。这个问题可以通过将辐射效率参数（$η$）量化为红移的函数来阐明，这也提供了对BH的平均自旋及其随时间的可能演化的约束。我们推导出一个形式主义链接$η$与光度密度，BH质量密度，占空比的类星体，数量，我们可以估计从现有的类星体和星系的调查数据。我们发现$η$具有很强的宇宙学演化：在z~2处为$η\approx 0.3$，到$z\approx 0$时下降了一个数量级，为$η\approx 0.03$ .我们解释这种趋势的演变BH自旋，我们呼吁情节，随机吸积的机制，减少自旋。观测到射电强的类星体的比例随着红移的增加而减少，这与流行的观点不一致，即BH自旋是产生强射电喷流的关键因素。与以前的研究一致，我们表明，推导出的历史BH吸积密切遵循恒星形成的宇宙历史，与其他证据，BH和他们的宿主星系共同进化一致。
2009-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gas Accretion onto a Supermassive Black Hole: a step to model AGN feedback
利用三维SPH程序GADGET-3，在0.1-200 pc尺度上研究了气体在超大质量黑洞（SMBH）上的吸积.首先，我们测试我们的代码与球对称，绝热邦迪吸积问题。我们发现，我们的模拟可以重现预期的邦迪吸积流非常好的时间有限，直到外边界的影响开始可见。我们还发现，由于人工粘性的SPH的内吸积边界附近的气体的人工加热。其次，我们实现辐射冷却和加热由于X射线，并检查由中央X射线源的热反馈的影响。当中心X射线亮度较低时，吸积流基本上遵循Bondi解，但当中心X射线亮度较大时，吸积流由于热不稳定性而开始出现非球形碎裂，当中心X射线亮度较大时，吸积流出现较强的整体外流。冷气体发展出落入中央SMBH的对流结构，而热气体则试图通过冷细丝之间的通道逃逸。这种吸积气体的分裂可以帮助活动星系核周围云的形成，诱导恒星的形成，并有助于观测到的窄线区域的变化。
2012-01-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Bondi or not Bondi: the impact of resolution on accretion and drag force modelling for Supermassive Black Holes
虽然在星系大小的模拟中，超大质量黑洞（SMBH）完全由子网格算法处理，但计算能力现在允许在较小尺度的模拟中解决此类物体的吸积半径。在本文中，我们调查的分辨率的影响，两个常用的SMBH子网格算法的Bondi-Hoyle-Lyttleton（BHL）公式吸积到一个质点，和相关的估计施加到一个质点的气体介质的阻力。我们发现，当吸积区域周围的黑洞的尺度与分辨率，和BHL公式使用本地质量平均量进行评估，吸积算法顺利过渡到供应有限的吸积（SLA）计划（在高分辨率）从解析BHL公式（在低分辨率）。然而，当采用类似的程序来估计阻力时，可能会导致其大小出现显着误差，和/或在高分辨率模拟中以错误的方向施加该力。在高马赫数和小的吸积物，我们还发现的证据，对流声学不稳定性的绝热情况下，和不稳定性发展的尾流的驻点周围的准等温的情况下。此外，在非常高的分辨率和马赫数高于$\mathcal{M}_\infty \geq 3$时，吸积弓形激波后的流动完全由这些不稳定性所支配。结果，与解析BHL公式相比，在绝热情况下，黑洞的吸积率下降了大约一个数量级。
2018-05-27 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
The origin of supermassive black holes at cosmic dawn
本研究通过分析暗物质晕与黑洞联合势下的球对称吸积过程，提出黑洞吸积分低、高两个阶段，第二阶段快速增长可解释宇宙黎明时期超大质量黑洞的存在，且吸积多为亚爱丁顿状态，短暂超爱丁顿阶段无辐射反馈阻碍。
2024-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
