z=4.3 时 SPT2349–56 原星团中超大质量黑洞的快速增长

z > 2 原星系团中 DSFG 的强环境 AGN 增强

Strong environmental AGN enhancement among DSFGs in z > 2 protoclusters

University of Bologna（博洛尼亚大学）；INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio（意大利国家天体物理研究所-天文与空间科学观测站）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文学系）；IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；Scuola Internazionale Superiore Studi Avanzati (SISSA)（国际高等研究院）；Gemini Observatory, NSF NOIRLab（吉米尼天文台，美国国家光学红外天文研究实验室）；Argelander-Institut für Astronomie, Univers（阿根德纳天文学研究所，大学）

通过比较原星系团和场样本中尘埃星暴星系（DSFG）的X射线AGN发生率，发现原星系团环境使AGN比例增强约2.7倍，表明高密度环境通过增加气体可用性和相互作用驱动SMBH增长。

2026-06-03astro-ph.GA

合并和气体吸积在黑洞生长和星系演化中的作用

The role of mergers and gas accretion in black hole growth and galaxy evolution

利用半解析星系形成模型研究了超大质量黑洞与宿主星系的协同演化。虽然SMBH的合并并不重要，但合并引起的类星体模吸积在SMBH的生长中起着主导作用。合并在SMBH主星系的生长中起着比SMBH生长更重要的作用。类星体模吸积和合并对SMBH增长的综合贡献以及星暴和合并对宿主星系增长的综合贡献决定了观测到的SMBH质量与宿主星系质量之间的标度关系。我们还发现，合并是更重要的SMBH宿主星系的生长相比，正常星系共享相同的恒星质量范围的SMBH宿主星系。

2021-09-07astro-ph.GA

z ~ 3.1时SSA22原星系团星系群中合并分数的增加

An enhanced merger fraction within the galaxy population of the SSA22 protocluster at z ~ 3.1

早期宇宙（z>2）中星系原团的过密环境预计会加速星系的演化，与平均密度“场”中的同时代星系相比，恒星质量聚集和黑洞吸积的速率会增加。这些星系注定要形成大质量系统的被动群体，这些系统主导着今天丰富的星系团的核心。虽然在SSA 22原星系团（z=3.1）中观察到星系加速生长的特征，但驱动这一现象的机制仍然不清楚。在这里，我们表明星系-星系合并的速度加快可能是原因。我们形态学分类莱曼break Galerkin（LBG）在SSA 22原星系团和比较这些在该领域的星系在z=3.1，无论是活跃的合并或非合并使用哈勃太空望远镜ACS/F814 W成像，探测静止帧紫外恒星光。我们测量的合并比例为48+/-10%的原星系团中的LBG相比，30+/-6%的字段。虽然过剩是边际的，在SSA 22的合并率提高暗示，星系星系合并的关键渠道之一，驱动加速恒星形成和活动星系核的增长在原星团环境。

2015-11-09astro-ph.GA

由巨大莱曼α星云定位的原星系团中X射线选活动星系核的性质

The properties of X-ray selected AGN in protoclusters pinpointed by Enormous Lya Nebulae

本文利用深度钱德拉观测研究三个z≈2.3–3.2且含巨大莱曼α星云的原星系团中的AGN，发现其AGN比例和密度显著高于场环境，并排除引力加热为星云主要供能机制。

2025-07-03astro-ph.GAastro-ph.HE

z=3.24的原星系团中星系的加速生长和环境猝灭

Accelerated galaxy growth and environmental quenching in a protocluster at z=3.24

我们提出了一个多波长的研究星系D4 UD 01，光谱证实的原星系团在z = 3.24调查环境的趋势。根据Ks波段测光红移（photo-z）为3.0 < z < 3.4的观测结果，选取了450个星系，其中约12%为静止星系。静止星系是整个样本中质量最大、最红的星系之一。我们确定了一个大的photo-z星系在外地，这是接近以前光谱证实的来源的原星系团。我们发现，静止的星系主要集中在过密的原星系团区域具有较高的静止分数，显示出环境淬火的迹象。在恒星质量函数中，原星系团中的星系团形成的速度比场的对应物要快，这表明在过密区域有早期和加速的质量组装。虽然在原星团中发现了恒星形成受到抑制的微弱证据，但统计数据还不足以得出明确的结论。我们的工作揭示了当宇宙只有2 Gyr时，大质量星系的形成是如何在原星系团的致密区域受到影响的。

2021-02-12astro-ph.COastro-ph.GA

自相互作用暗物质与超大质量黑洞生长的延迟

Self-Interacting Dark Matter and the Delay of Super-Massive Black Hole Growth

利用宇宙学流体动力学模拟方法，结合超大质量黑洞（SMBH）形成和生长的物理模型，比较了冷暗物质（CDM）和自相互作用暗物质（SIDM）模型中银河系质量（$M_{\mathrm{vir}} \approx 7 \times 10^{11}$ $M_{\odot}$ at $z = 0$）星系的组装.我们的SIDM模型采用1 cm $^2$ /g的恒定横截面。我们发现，SMBH的形成被抑制在早期宇宙由于SIDM核心。SMBH-SMBH合并在SIDM中也被抑制，这是由于形成的SMBH数量较少。与CDM相比，SIDM中缺乏初始合并驱动的SMBH增长反过来将SMBH增长延迟了数十亿年。此外，我们发现，这种延迟增长抑制SMBH吸积在最大的祖先的主要SIDM星系在其演变的前5个陀螺仪。尽管如此，通过$z = 0.8$，CDM和SIDM SMBH的质量仅相差约0.2 dex，因此两者都与$M_{BH}-M_{*}$关系相容。我们表明，减少吸积导致SIDM SMBHs积极调节恒星形成在其宿主星系比他们的CDM同行，导致在一个因素的3个或更多的恒星被生产的SIDM星系的生命周期相比，CDM星系。我们的研究结果突出了一种新的方式，SIDM可以影响SMBHs的增长和合并历史，并最终导致非常不同的星系演化相比，经典的CDM模型。

2020-04-17astro-ph.GA

JWST揭示ALMA明亮尘埃恒星形成星系在蜘蛛网原星团中的扩展恒星盘

JWST reveals extended stellar disks for ALMA-bright dusty star-forming galaxies in the Spiderweb protocluster

Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences（中国科学院紫金山天文台）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉各拉纳大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)（综合研究大学院大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；INAF–Osservatorio Astronomico di Capodimonte（意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台）

JWST揭示蜘蛛网原星团中ALMA明亮尘埃恒星形成星系的扩展恒星盘，表明其在密集环境中加速结构增长。

2025-12-07astro-ph.GA

z=3.09原星系团核心大质量星系的双峰形态和最亮星系团的强尺寸增长

Bimodal morphologies of massive galaxies at the core of a protocluster at z=3.09 and the strong size growth of a brightest cluster galaxy

利用斯巴鲁望远镜的自适应光学AO 188和红外照相摄谱仪（IRCS），在SSA 22视场的$z=3.09$对原星系团核心的一个极密星系群进行了近红外高分辨率成像。它们形态上的多样性表明了它们正在进行的戏剧性的进化。两个静止星系（QG）中的一个，质量最大的一个，是一个紧凑的椭圆形，有效半径为$r_{e} = 1.37\pm0.75$ kpc。它支持了现今巨椭圆星系的两阶段形成理论，即一个大质量的致密椭圆星系立即形成，并通过一系列的合并在大小和恒星质量上演化。由于这个天体是现今最大质量星系团之一的最亮星系团（BCG）的可能祖先，它需要强大的尺寸（$\ga10$）和恒星质量（$\sim$乘以$z=0$的四倍）增长。另一个QG拥有一个活动星系核，并用一个核成分和Sérsic模型组成的模型拟合。与连续发射相比，它显示了空间延伸的[O{ \footnotesize III}] $λ$ 5007发射线，这是流出的合理证据。该星系群中的大质量恒星形成星系（SFG）比具有类似红移的场SFG大两到三倍。虽然我们获得的$K$波段图像比前一个更深，但我们没有发现候选的新成员。这意味着具有恒星质量$M_{\star}\la4\times10^{10}~M_{\odot}$的低质量星系的物理缺陷和/或由于它们的扩散形态而导致的它们的检测完整性差。

2017-04-20astro-ph.GA

红移小于2时超大质量黑洞增长下降的驱动因素

The Drivers of the Decline in Supermassive Black Hole Growth at $z<2$

The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）；University of Michigan（密歇根大学）；Nanjing University（南京大学）

研究红移小于2时SMBH增长下降的驱动因素，发现埃德蒙比率下降是主要原因，而非吸积活动转移。

2025-12-08astro-ph.GA

由 Planck 和 Herschel 选出的高红移原星系团候选体中的 AGN 占比

The AGN fraction in high-redshift protocluster candidates selected by Planck and Herschel

本文利用 Herschel/SPIRE、Planck 与 WISE/AllWISE 数据，结合聚类机器学习和中红外颜色判据估计高红移原星系团候选体的 AGN 占比，发现更致密环境中 AGN 占比更高。

2023-11-03astro-ph.GA

z~3.1原星系团的ALMA观测：过密环境中活动星系核和Lyman-Alpha团块的恒星形成

ALMA observations of a z~3.1 Protocluster: Star Formation from Active Galactic Nuclei and Lyman-Alpha Blobs in an Overdense Environment

利用ALMA 870 μ m观测数据测量了z~3.1原星系团中8个活动星系核的恒星形成率（SFR），其中4个活动星系核位于扩展的Ly-alpha晕（通常称为Ly-alpha斑点：LABs）中。其中3个活动星系核已被ALMA探测到，其SFR值约为220-410 Msun/yr，其余5个活动星系核未被探测到，其SFR值的上限小于210 Msun/yr。原星系团活动星系核的平均SFR（~110-210 Msun/yr）与同时代活动星系核的平均SFR一致（在~0.7-2.3的因子之内），这意味着在这些系统中星系的生长并没有显著加速。然而，当也考虑ALMA数据从文献中，我们发现证据的平均SFR升高（高达~5.9的因素在现场）AGN在原星系团的核心，表明星系的增长显着加速在中央地区的原星系团。我们还表明，所有的四个原星系团LAB与ALMA对应的范围内，他们的Ly-alpha发射。LAB中ALMA源的SFR（~150-410 Msun/yr）与该领域中同时代大质量恒星形成星系的预期结果一致。此外，这两个巨大的LAB（物理范围>100 kpc）并没有比较小的LAB拥有更多明亮的恒星形成，尽管它们的Ly-alpha发射要亮一个数量级。我们利用这些结果来讨论恒星的形成作为能源的LABs。

2016-06-20astro-ph.GA

通过三重窄带成像追踪丝状原星系团中冷气体、大质量星系与AGN的关联

Association of cold gas, massive galaxies, and AGNs in a filamentary protocluster traced by triple narrow-band imaging

Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构）；Tohoku University（东北大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；The University of Tokyo（东京大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Nagoya University（名古屋大学）；Waseda University（早稻田大学）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉各拉纳大学）；Kwansei Gakuin University（关西学院大学）；University of Wisconsin-Milwaukee（威斯康星大学密尔沃基分校）；Seoul National University（首尔大学）

本研究利用三重窄带成像技术对 $z=2.30$ 的 HS1700+64 原星系团进行成图，发现冷气体通过丝状结构流入核心，促进了星系加速生长，证实了大尺度丝状结构在早期星系团组装中的关键作用。

2025-10-14astro-ph.GA

关于黑洞$M_{BH}$ - $σ$关系中的棒星系偏移

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。

2013-11-13astro-ph.GA

z ~ 1.4处7 C 1756+6520周围星系原星系团的光谱特征

Spectroscopic characterization of the protocluster of galaxies around 7C 1756+6520 at z ~ 1.4

本文对射电星系（RG）7 C1756 +6520（z = 1.4156）的原星系团中的13个星系进行了光谱研究。特别是，我们侧重于核活动的定性。这种分析已经在用LBT-LUCI拍摄的静止帧光谱上进行。光谱覆盖范围使我们能够在中心RG的z处观察到发射线，例如Halpha，Hbeta，[Oiii]5007 A和[Nii]6583 A。我们观察到的原星团的中心部分，这是合适的，包括无线电星系，几个光谱证实AGN属于原星团，和其他对象，可能是原星团的成员。对于四个先前确定的原星系团成员，我们通过探测这些星系以前从未探测到的发射线来推导红移。我们检测到[Oiii]5007 A发射线的星系的叠加光谱显示，在4959 A处存在[Oiii]双重线的第二条线和H β，这证实了它们属于原星系团。通过收集到目前为止在这项工作中确定的所有成员和文献中的其他成员，我们定义了31个星系，包括中心RG，z = 1.4152 +/- 0.056，对应于相对于RG的奇特速度<~5000 km/s。PV相空间图表明，3原星团AGN和中央RG可能是一个维里化的人口，已经共存了很长一段时间在这个形成结构的致密核心区。这个原星系团的特点是活动星系核的比例很高（23%）。对于其中之一，AGN 1317，我们制作了2个BPT图。活动星系核的高比例及其在原星系团中的分布似乎与一些理论模型对活动星系核生长和反馈的预测相一致。

2018-06-27astro-ph.GA

锚定红移6.63类星体的遥远原星团的深度X射线观测：无增强X射线活动星系核活动的证据

Deep X-ray View of a Distant Protocluster Anchored by a Quasar at $z=6.63$: No Evidence for Enhanced X-ray AGN Activity

Peking University（北京大学）；Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University（北京大学科维理天文与天体物理研究所）；Nanjing University（南京大学）；University of Michigan（密歇根大学）

本研究对z=6.63的J0910-0414原星团开展首次系统X射线AGN普查，叠加分析未探测到显著AGN信号，给出AGN增强上限，未发现X射线AGN活动增强的证据。

2026-10-15astro-ph.GAastro-ph.HE

慢而胖：低自旋SMBH质量更大

Slow and fat: low-spin SMBHs are more massive

活动星系核（AGN）可能通过广角风驱动外流的反馈控制其宿主星系的生长。这些建立了观测到的超大质量黑洞（SMBH）质量和宿主星系性质之间的相关性，例如球状体速度色散$σ$。在本文中，我们考虑了SMBH的增长，一旦它开始驱动一个大规模的外流通过星系。为了清除气体并最终终止SMBH和宿主星系的进一步增长，黑洞必须在达到这一点后继续显着增加其质量，最多增加几倍。质量增量$ΔM_{\rm BH}$敏感地依赖于星系大小和SMBH自旋。星系大小的依赖性导致了$ΔM_{\rm BH} \propto σ^5$和$M-σ$关系的陡峭化，超出了解析计算的$M \propto σ^4$，与观测一致。缓慢旋转的黑洞在产生反馈方面效率要低得多，所以在任何给定的$σ$中，旋转最慢的黑洞应该是质量最大的。目前的观测限制与这一情况相一致，但不足以对其进行适当的检验;然而，随着即将进行的调查，这一情况应该会有所改变。

2019-08-07astro-ph.GA

黑洞和星系恒星成分的相对生长

The Relative Growth of Black Holes and of the Stellar Components of Galaxies

最近的观测表明，超大质量黑洞（SMBH）的质量与不同的星系恒星成分有不同的相关性。将这些观测结果与“从头算”星系形成模型的结果进行比较，可以深入了解导致SMBH生长的机制。在这里，我们使用一个国家的最先进的半解析模型的星系形成调查的相关性，不同的星系恒星成分与中央SMBH的质量。在光盘中，在隆起，并在伪隆起的星系的恒星质量是有关静止的恒星形成，星系的相互作用，并在光盘不稳定性的角动量损失，分别。与最近的研究结果相一致，我们发现，虽然预测的凸起质量与SMBH质量密切相关，后者和星系盘之间的相关性显示出更大的分散，特别是当考虑无凸起星系。此外，我们得到的预测质量的伪凸起显示很少或没有相关性的SMBH的质量。我们追踪合并、恒星形成和SMBH吸积的历史，以在星系形成的宇宙学模型的背景下研究此类发现起源的物理过程。最后，我们讨论了我们假设的基准模型的变化对结果的影响。

2016-05-31astro-ph.GA

黑洞重新定位对星系形成模拟的重要性

The importance of black hole repositioning for galaxy formation simulations

吸积超大质量黑洞反馈的活动星系核是星系形成模拟的重要组成部分。SMBHs的轨道演化受到动力学摩擦的影响，而动力学摩擦不能通过当代有代表性的星系形成模拟自洽地预测。相反，这种模拟通常使用简单的“重新定位”SMBH，但这种方法对SMBH和星系性质的影响尚未得到系统的研究。基于一套光滑粒子流体动力学模拟与SWIFT代码和Bondi-Hoyle-Lyttleton次网格气体吸积模型，我们调查的影响重新定位SMBH的增长和其他重子组件通过AGN反馈。在质量分辨率的至少1000倍范围内，SMBH重新定位（或等效方法）是AGN反馈的必要先决条件;没有它，黑洞增长是可以忽略不计的。将有效的重新定位速度限制在$\lesssim$ 10 km/s，延迟了活动星系核反馈的开始，并严重限制了它对大质量星系中心恒星质量增长的影响。重新定位有三个直接的物理后果。它促进SMBH合并，从而加速其初始增长。此外，它提高了周围气体的峰值密度，并降低了SMBH相对于它的速度，从而使吸积速率达到许多数量级。我们的研究结果表明，一个更复杂和/或更好的校准处理SMBH重新定位是一个关键的一步，更具有预测性的星系形成模拟。

2022-06-16astro-ph.GA

黑与暗：z ~ 6处暗物质晕中超大质量黑洞的快速生长

Black versus Dark: Rapid Growth of Supermassive Black Holes in Dark Matter Halos at z ~ 6

本文报道了49个z ~ 6类星天体（QSO）的超大质量黑洞质量（SMBH; M_BH）与宿主暗物质晕质量（M_h）之间的关系。在这里，我们估计M_h假设的旋转速度从FWHM_CII等于圆速度的晕，我们已经测试了这个过程中使用的z ~ 3类星体，也有集群为基础的M_h估计。我们发现，绝大多数z ~ 6 SMBH的质量比根据局部M_BH-M_h关系所预期的要大，其中三分之一的样本的质量因子>~ 10^2。样品的中位质量比M_BH/M_h = 6 × 10^{-4}，表明晕中有0.4%的重子被锁定在SMBH中。我们的SMBH的质量增长率相当于SFR的~ 10%，或平均重子吸积率的~ 1%，宿主星系。很大一部分的宿主星系在SFR和恒星质量和大小方面与平均星系一致。我们的研究表明，即使在正常的恒星形成活动下，由于有效的气体吸积，发光z ~ 6类星体中的SMBH（M_BH ~ 10^{8-10} Msun）的增长也大大早于宿主晕的增长，尽管我们不能排除未被探测到的SMBH具有局部M_BH/M_h比值的可能性。这种先前的增长与恒星与晕质量比的温和演化形成对比。

2019-02-25astro-ph.GA

在TNG50模拟中建立观测到的大质量星系的恒星标度关系及其与黑洞生长的联系

The building up of observed stellar scaling relations of massive galaxies and the connection to black hole growth in the TNG50 simulation

在TNG 50宇宙学模拟中，我们研究了模拟观测的大质量星系的恒星形态和结构特征是如何在$z=0.5$和$z=3$之间建立起来的。我们生成模拟图像的属性的CANDELS调查，并推导出Sersic参数和光学休息帧形态通常在观察。总体而言，模拟再现了观测到的恒星形成和静止星系的不同星系形态类型的丰度演变。模拟的恒星形成星系和淬灭星系的$\log{M_*}-\log R_e$和$\log{M_*}-\logΣ_1$关系也与观测到的斜率和零点相匹配，在1- $σ$范围内。在模拟中，星系增加其观察到的中心恒星质量密度（$Σ_1$）和转化的形态从不规则/cluberous系统正常哈勃型系统在恒星形成的主要序列在一个特征恒星质量的$\sim 10^{10.5}~M_\odot$。这种形态转变与中心超大质量黑洞（SMBH）的活动有关。在低恒星质量（$10^9$ < $M_*/M_\odot$ < $10^{10}$）下，SMBH快速增长，而在更高质量下，SMBH切换到动力学反馈模式，增长更慢。在这个低吸积阶段，SMBH反馈导致恒星形成的淬灭，以及$Σ_1$的同时增长。更紧凑的大质量星系比相同质量的扩展星系更快地增长它们的SMBH，并更早地结束淬火。在TNG 50模拟中，SMBH主要通过气体吸积在星系淬灭之前生长，并且$Σ_1$在SMBH生长减慢之后大幅增加。因此，模拟预测，静止星系具有较高的$Σ_1…

2021-10-22astro-ph.GA

CFHTLS深场中$z\sim3\mathrm{-}6$原星系团的系统观测

A Systematic Survey of Protoclusters at $z\sim3\mathrm{-}6$ in the CFHTLS Deep Fields

我们目前发现的三个原星团在$z\sim3\mathrm{-}4$光谱确认在加拿大-法国-夏威夷望远镜（CFHT）遗产调查深场。在这些领域中，我们调查的大尺度投影天空分布的$z\sim3\mathrm{-}6$莱曼break星系，并确定21个原星系团候选人的区域是过密超过$4σ$过密度的意义。根据宇宙学模拟，预计这些候选者中的超过$76\%$将在$z=0$演化成至少$10^{14}\,\mathrm{M_\odot}$晕质量的星系团。我们使用Subaru/FOCAS，EscherikII/DEIMOS和Gemini-N/GMOS对其中八个候选人进行了后续光谱分析。我们总共瞄准了462个dropout候选者，获得了138个光谱红移。我们证实了三个真正的原星团在$z=3\mathrm{-}4$与五个以上的成员光谱鉴定，并发现一个是偶然的过密区域仅仅是偶然的对齐。在$z\sim5\mathrm{-}6$的其他四个候选区域需要更多的光谱后续工作，以便得出结论。$z=3.67$原星系团有11个被光谱确认的成员，具有一个由中心小区域（$<0.5\,\mathrm{physical\>Mpc}$）和外围区域（$\sim1.0\,\mathrm{physical\>Mpc}$）组成的核状结构。原星系团成员的Ly $α$等效宽度明显小于相同红移的场星系，而紫外光度分布没有差异。这些结果意味着，一些环境…

2016-05-04astro-ph.GA

致密团块的加速恒星形成

Accelerating star formation of dense clumps

Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）

利用ATLASGAL和ALMAGAL样本，通过统计框架建立致密团块加速恒星形成场景，发现团块维里质量随时间指数增长，原星团与最大原恒星增长时标相似，揭示从恒星到原星团尺度的自相似加速。

2026-06-23astro-ph.GA

FIRE中黑洞-星系标度关系：黑洞位置和合并的重要性

Black hole -- galaxy scaling relations in FIRE: the importance of black hole location and mergers

超大质量黑洞（SMBH）和它们的宿主星系的同时生长仍有待充分探索，特别是在高红移。虽然经常被理解为通过活动星系核反馈的自我调节的结果，但它也可以用其他SMBH吸积模型来解释。在这里，我们扩大了以前的工作，通过研究SMBH的增长与宇宙放大模拟（MassiveFIRE）的一个大套件的帮助下，在现实环境中的反馈（FIRE）项目的一部分。SMBHs的增长建模后处理与不同的黑洞吸积模型，位置，并合并处理，并通过比较，在飞行计算验证。引力矩驱动的吸积（GTDA）模型预测的标度关系同意在低红移的观测，而不需要AGN反馈，相反，吸积率强烈依赖于SMBH质量的模型。在高红移时，我们发现偏离了与先前理论结果一致的局域标度关系。特别是，SMBH的质量不足，可能是由于恒星反馈，但一旦它们的宿主星系达到$M_* \sim 10^{10} M_{\odot}$，它们就开始有效地增长。我们分析和解释这些发现的背景下，一个简单的分析模型。最后，我们表明，预测的标度关系敏感地依赖于SMBH的位置和SMBH合并的效率，特别是在低质量系统。这些发现突出了理解SMBH-星系标度关系的演变的相关性，以预测整个宇宙历史中SMBH合并的引力波信号的速率。

2022-01-06astro-ph.GA

星系形成的两阶段模型：I. 星系与超大质量黑洞的增长

A two-phase model of galaxy formation: I. The growth of galaxies and supermassive black holes

基于冷暗物质晕快速相变和气体自引力湍动，提出星系形成与超大质量黑洞增长的两阶段模型，通过AGN和SN反馈调节，重现了黑洞质量、星系恒星质量及晕质量的相关性及宇宙学演化。

2024-07-18astro-ph.GA

迟到：用类星体光度函数检验延迟的超大质量黑洞生长模型

Running Late: Testing Delayed Supermassive Black Hole Growth Models Against the Quasar Luminosity Function

对大质量星系的低红移观测揭示了超大质量黑洞的质量与其宿主星系的性质之间近似线性的标度关系。然而，这些标度关系如何随着红移而演变，以及它们是否延伸到低质量星系仍然是悬而未决的问题。最近的星系形成模拟预测的延迟，或“两个阶段”，增长的SMBHs：缓慢，高度间歇性BH增长由于重复的气体喷射恒星反馈在低质量星系，其次是更持久的气体吸积，最终带来BH的本地标度关系。预测的两阶段增长意味着一个陡峭的增加，或“扭结”，在恒星质量$M_{*}\sim5\times10^{10} M_{\odot}$的BH星系标度关系。我们开发了一个参数化的半解析模型来比较不同的SMBH增长模型与$z\sim0.5-4$观测到的类星体光度函数（QLF）。我们比较模型中，SMBH质量和星系质量之间的关系是纯线性与两相模型。模型锚定到观测到的星系恒星质量函数，并在不同的红移BH质量函数一致连接的吸积率有助于QLF。最佳拟合表明，两个阶段的演变是显着首选的QLF数据在一个纯粹的线性标度关系。此外，当模型参数保持自由时，两相模型拟合意味着过渡质量与模拟预测一致。我们的分析激发了进一步的观测测试，包括测量BH质量和活动星系核活动在低质量端，这可以更直接地测试两阶段SMBH的增长。

2022-02-10astro-ph.GA

Spider-Webb：通过JWST Paβ窄带成像揭示Spiderweb原星团中低质量星系的增强恒星形成

Spider-Webb: enhanced star formation in low-mass galaxies within the Spiderweb protocluster revealed by JWST Pa$β$ narrow-band imaging

Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency（日本宇宙航空研究开发机构宇宙科学研究所）；Astronomical Institute, Tohoku University（东北大学天文研究所）；National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), National Institutes of Natural Sciences（国立天文台（NAOJ），国立自然科学研究所）；Waseda Institute for Advanced Study (WIAS), Waseda University（早稻田大学高等研究院（WIAS））；Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)（加那利天体物理学研究所（IAC））；Departamento Astrofísica, Universidad de La Laguna（拉古纳大学天体物理系）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家科学技术研究委员会-国家航空航天技术研究所）

通过JWST Paβ窄带成像研究Spiderweb原星团中z=2.16处的星系恒星形成活动，发现低质量星系的恒星形成率增强，而中间和高質量星系则没有显著差异，揭示了环境对恒星形成的影响与质量相关。

2026-05-20astro-ph.GA

宇宙黎明时超大质量黑洞的超临界生长途径：与大质量类星体宿主的共同演化

Supercritical growth pathway to overmassive black holes at cosmic dawn: coevolution with massive quasar hosts

对高红移最亮类星体（$z > 6$）的观测表明，在这些时期，最大的超大质量黑洞（SMBH）相对于其宿主星系的质量往往比本地关系大得多，这表明它们经历了快速的早期增长阶段。我们提出了一个组装模型的SMBHs，最终在罕见的大规模$\sim10^{12}~M_{\odot}$主机晕在$z \sim 6-7$，应用动力学反馈处方BH吸积以上的爱丁顿率，由辐射流体动力学模拟的吸积流结构的长期演变。在组装过程中，这些晕的大流入速率使得$z \sim 6$能够形成$>10^9~M_{\odot}$ SMBH，即使从$z \sim 30$的恒星质量种子开始，甚至在存在降低BH进料速率的流出的情况下，特别是在早期。这种机制也自然地产生了一个高的黑洞-星系质量比的$> 0.01$之前，SMBH的质量达到$M_{\rm BH} > 10^9~M_{\odot}$的$z \sim 6$。这些快速生长的SMBH祖细胞足够明亮，可以被詹姆斯韦伯太空望远镜在宽范围的红移（$7 < z < 15$）上进行的观测所检测到，无论它们是如何被播种的。

2022-06-30astro-ph.GA

星系主并合期间通过吸积巨分子云实现星系超大质量黑洞的快速增长

Rapid Growth of Galactic Supermassive Black Holes through Accreting Giant Molecular Clouds during Major Mergers of their Host Galaxies

本研究使用 GIZMO 代码并引入巨分子云模型进行流体动力学模拟，揭示了在星系主并合期间巨分子云因动力学摩擦被大量吸积至星系中心，使超大质量黑洞在 300 Myr 内快速增长，并触发星暴。

2023-05-23astro-ph.GA

COALAS III：利用ATCA在z=2.16的Spiderweb原星团中探究H$α$发射体的生长与死亡的CO(1-0)观测

COALAS III: The ATCA CO(1-0) look at the growth and death of H$α$ emitters in the Spiderweb protocluster at z=2.16

本研究利用ATCA对Spiderweb原星团中43个H$α$发射体进行CO(1-0)观测，发现其气体比例随质量呈双区分布且大质量天体多由AGN主导，揭示了星团组装早期反馈与过度消耗导致冷气体快速耗尽的演化机制。

2024-11-19astro-ph.GA

z<2椭圆星系中超大质量黑洞的优先生长通道

A Preferential Growth Channel for Supermassive Black Holes in Elliptical Galaxies at z<2

自$z\sim1$以来椭圆星系中恒星和超大质量黑洞质量的集合可以帮助诊断局部观测到的恒星质量和超大质量黑洞质量之间相关性的起源。因此，我们构建了三个椭圆星系的样本，一个在$z\sim0$和两个在$0.7\lesssim z \lesssim2.5$，并量化它们在$M_{BH}-M_*$平面的相对位置。使用贝叶斯分析框架，我们发现在恒星质量和SMBH质量之间的本地样本和更高的红移样本的平移偏移的证据。恒星质量的偏差很小，与测量偏差一致，但SMBH质量的偏差要大得多，在$z\sim1$和$z\sim0$之间达到7倍。SMBH偏移的幅度也可以取决于红移，在$z\sim 2$处达到$\sim20$的因子。结果是强大的变化，在高和低的红移样品和分析方法的变化。偏移量的大小和红移演化很难用选择和测量偏差来解释。我们的结论是，要么有一个物理机制，优先生长SMBHs在椭圆星系在$z\lesssim 2$，或选择和测量偏差都被低估，并依赖于红移。

2022-12-13astro-ph.GA

MOND中早型星系中心黑洞的增长

Growth of black holes at the centre of early-type galaxies in MOND

本研究基于MOND框架下的ETGs单体坍缩模型，发现引力势快速加深与高气体流入率为中心超大质量黑洞形成提供了有利环境，且无需引入冷暗物质即可自然解释观测到的黑洞-星系标度关系。

2025-05-14astro-ph.GA

$z>7$类星体低辐射效率或高遮蔽生长的证据

Evidence for Low Radiative Efficiency or Highly Obscured Growth of $z>7$ Quasars

在所有大质量星系中心观测到的超大质量黑洞（SMBH）被认为是在遥远的过去类星体阶段通过发光吸积而生长的。流入的静止质量能量作为光发射的部分，即辐射效率，被推断为10%，与薄盘吸积模型的预期一致。但是，以$z > 7$为类星体提供动力的数十亿太阳质量SMBH的存在挑战了这一图景：如果它们遵守爱丁顿极限，就没有足够的时间从恒星残余种子中生长出$z>7$ SMBH，除非辐射效率低于10%。在这里，我们表明，人们可以限制已知的最遥远的类星体的辐射效率使用前景中性星系际气体作为宇宙尺度的电离光子计数器。根据ULAS J1120+0641（$z=7.09$）和ULAS J1342+0928（$z=7.54$）的Ly $α$吸收曲线，我们确定后验中值辐射效率分别为0.08%和0.1%，在对未知的遮蔽部分进行边缘化后，两种测量的组合排除了典型的10%效率，置信度为99.8%。这种低辐射效率意味着最早期SMBH的快速质量吸积，大大缓解了宇宙年龄和SMBH质量之间的紧张关系。然而，我们测得的效率，而不是反映几乎完全遮蔽的尘埃气体在类星体的宿主星系在绝大多数的SMBH的增长。假设在未遮蔽阶段的效率为10%，我们发现在95%的可信度下，遮蔽部分将是$>82\%$，并且意味着在$z>7$处遮蔽的$25.7^{+49.6}_{-16.5}$比未遮蔽的亮类星体群体大$25.7^{+49.6}_{-16.5}$倍…

2019-06-24astro-ph.GA

基于半解析模型 ν²GC 的超大质量黑洞质量–核球质量关系演化

The evolution of supermassive blackhole mass--bulge mass relation by a semi-analytic model, $ν^2$GC

研究利用 ν²GC 半解析模型揭示 SMBH 质量–核球质量关系随红移由高红移双序列演化为局域单一关系，并合与盘不稳定性分别主导不同序列。

2024-05-13astro-ph.GA

VODKA-JWST：大质量气体盘中两个超大质量黑洞的同步增长？宇宙正午时分3.8千秒差距分离的双类星体与NIRSpec IFU观测

VODKA-JWST: Synchronized growth of two SMBHs in a massive gas disk? A 3.8 kpc separation dual quasar at cosmic noon with NIRSpec IFU

本研究利用JWST/NIRSpec IFU观测宇宙正午时分3.8千秒差距分离的双类星体J0749+2255，发现其宿主星系电离气体呈旋转盘特征，两SMBH性质相似，为双类星体演化或透镜类星体提供观测依据，凸显区分两者的挑战。

2025-02-10astro-ph.GA

宇宙早期超大质量黑洞增长率的极限

Limits on the growth rate of supermassive black holes at early cosmic epochs

研究活动星系核风反馈对超大质量黑洞（SMBH）吸积速率和质量演化的影响。它表明，在合理的假设下，气体可以提供给SMBH在一个年轻的星系中心的速率，是有限的$\sim 20 (σ/350~ {\rm km ~s^{-1}})^4~M_\odot/yr$（其中$σ$是主机鼓的速度色散）的相互作用的风从吸积流的最里面的区域与气体的鼓。这个速率与黑洞的质量无关，但对宿主核球的性质很敏感。它进一步认为，风和流入的气体在隆起的相互作用，可以强烈地影响在超爱丁顿制度的吸积流的结构，可能导致高度超爱丁顿吸积到SMBH。在吸积阶段开始后约3亿年，活动星系核风将所有气体从核球中驱逐出去，吸积速率受到强烈抑制。这一假设与最近的观测结果非常一致，因为它（i）揭示了观测到的最大吸积速率的起源，（ii）解释了在高红移处推测的SMBH增长速率（独立于它们的初始种子质量），（iii）阐明了在较低的红移吸积率下降，和（iv）解释之间的关系$σ$和中央SMBH的质量$M_{BH}$，在本地宇宙中测量。

2017-09-13astro-ph.GA

高红移星系中超大质量黑洞的快速增长：星族III.1恒星的后继影响

On the rapid growth of SMBHs in high-z galaxies: the aftermath of Population III.1 stars

本文通过高分辨率宇宙学模拟研究高红移星系中黑洞种子与宿主星系的共同演化，发现AGN反馈未阻碍黑洞快速增长，并揭示了辐射反馈驱动的超快外流及其对星系和星系际介质的影响。

2025-07-02astro-ph.GA

主星系团的合并驱动最早期超大质量黑洞的生长

Driving the Growth of the Earliest Supermassive Black Holes with Major Mergers of Host Galaxies

超大质量黑洞（SMBH）的形成机制，特别是在红移$z> 6$观测到的发光类星体$\sim 10^9\,{\rm M}_{\odot}$ SMBH的形成机制，仍然是一个开放的基本问题。在宇宙年龄不到10亿年的早期，如此大质量的黑洞的存在意味着它们要么是通过超爱丁顿吸积，要么是通过在爱丁顿极限附近几乎不间断的气体吸积而增长的;后者，乍一看，与较低红移的经验趋势不一致，在那里，与快速黑洞增长相关的类星体事件是罕见和短暂的。在这项工作中，我检查是否以及在何种程度上的增长的$z> 6$类星体SMBHs可以解释在标准的类星体的范例，其中主要合并的主机星系触发事件的快速气体吸积低于或接近爱丁顿限制。使用一套Monte Carlo合并树模拟的组装历史的可能的主机的PDMATHAMN类星体，我调查（i）他们的增长和主要的合并率出$z\sim 40$，和（ii）多久的喂养情节引起的主机合并必须持续，以解释所观察到的$z> 6$类星体人口没有超爱丁顿吸积。晕主合并率大致与$\propto (1+z)^{5/2}$成比例，类星体宿主通常在$15> z > 6$（$\approx 650\,{\rm Myr}$）之间经历$> 10$主合并，而在$3>z > 0$（$\approx 11 \,{\rm Gyr}$）的典型大质量星系则经历$\sim 1$。一个可行的亚爱丁顿SMBH增长模型的例子是一个主机合并触…

2014-06-11astro-ph.GA

具有蓝谱线轮廓的大质量原星团中恒星形成与演化的ALMA巡天（ASSEMBLE）：核增长、星团收缩与原初质量分层

The ALMA Survey of Star Formation and Evolution in Massive Protoclusters with Blue Profiles (ASSEMBLE): Core Growth, Cluster Contraction, and Primordial Mass Segregation

ASSEMBLE利用ALMA观测11个大质量下落团块，通过248个致密核揭示核增长、星团收缩及原初质量分层。

2023-09-26astro-ph.GAastro-ph.SR

ADF22-WEB：z=3.1 SSA22原星系团核心中的一个巨型棒旋星暴星系

ADF22-WEB: A giant barred spiral starburst galaxy in the z = 3.1 SSA22 protocluster core

本文通过对z=3.1原星系团核心中富尘埃星暴星系ADF22.A1的亚千秒差距尺度观测，揭示其为一个具有高角动量的巨型棒旋星系，表明宇宙网吸积和棒结构在早期星系与超大质量黑洞共同演化中起关键作用。

2025-02-06astro-ph.COastro-ph.GA

TRINITY VI：z=0-10星系恒星形成率与超大质量黑洞吸积率之间的联系

TRINITY VI: Connection between Galaxy Star Formation Rates and Supermassive Black Hole Accretion Rates from z=0-10

本文利用TRINITY模型研究z=0-10星系恒星形成率与超大质量黑洞吸积率的关系，揭示两者比率随红移的演化规律，并为z>6大质量类星体的形成提供了暗物质晕快速增长的统一解释。

2025-02-10astro-ph.GA

星系盘调节超大质量黑洞的增长

Galaxy discs regulate the growth of supermassive black holes

Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University（利物浦约翰摩尔斯大学天体物理研究所）

研究通过EAGLE模拟探讨了星系宿主的黑洞质量与恒星质量及暗物质晕质量的关系，发现散点与暗物质晕结构和星系形态相关，且黑洞质量更紧密地与暗物质晕绑定能量相关。

2026-04-08astro-ph.GA

星系原星团作为宇宙恒星形成历史的驱动者

Galaxy Protoclusters as Drivers of Cosmic Star-Formation History in the First 2 Gyr

现今的星系团是大质量的晕，其中大多数是静止的星系，而遥远的原星系团是包含许多恒星形成星系的扩展结构。我们调查的影响，这一根本性的变化，在宇宙学的背景下，使用一组N体模拟和半解析模型。我们发现，从z=0到z=7，所有（原）星系团占据的宇宙体积分数增加了近三个数量级。我们发现，（原）团星系是一个重要的，甚至在高红移占主导地位的人口，因为他们的预期贡献的宇宙恒星形成率密度上升（从1%在z=0）到20%在z=2和50%在z=10。因此，原星系团提供了宇宙电离光子的重要部分，并且可能在驱动宇宙再电离的时间和拓扑结构方面至关重要。在内部，团簇形成的平均历史可以分为三个阶段：在z~10-5，原团簇中的星系生长是由内而外的，中心晕是宇宙中最活跃的区域之一：在z~5-1.5，整个10-20 Mpc结构中发生了快速的恒星形成，形成了它们现在的大部分恒星质量;在z<~1.5时，剧烈的引力坍缩将这些恒星的内含物推入单个星系团晕中，由于弛豫和维里化，在很大程度上抹去了星系团星系形成的细节。我们的研究结果激发了对遥远原星系团的观测，以了解宇宙正午期间快速、扩展的恒星生长，以及它们与宇宙黎明期间再电离的联系。

2017-07-08astro-ph.COastro-ph.GA

黑洞进食的环境开关：巴驱动与合并驱动在IllustrisTNG50中的成长

The Environmental Switch in Black Hole Feeding: Bar-Driven vs. Merger-Driven Growth in IllustrisTNG50

Indian Institute of Science, Education and Research (IISER) Tirupati（印度科学教育与研究学院提鲁帕蒂分校）；Department of Space, Platenary and Astronomical Science and Engineering, Indian Institute of Technology (IIT), Kanpur（坎普尔印度理工学院空间、行星与天文学科学与工程系）

本研究通过IllustrisTNG50模拟发现，环境因素通过调节棒形成时间与合并事件的关系，影响超大质量黑洞的增长模式，揭示了合并驱动与棒驱动在不同环境下的不同作用。

2026-02-26astro-ph.GAastro-ph.HE

第一个黑洞的可持续增长

The sustainable growth of the first black holes

超爱丁顿吸积被认为是宇宙大爆炸后8亿年$10^9 \, M_\odot$超大质量黑洞的可能形成途径。然而，来自BH种子祖星的恒星反馈和来自BH吸积盘的风可能会降低BH吸积速率。在这项工作中，我们研究了这些物理过程的影响，形成的$z \sim 6$类星体，包括新的物理处方的宇宙学，数据约束的半解析模型GAMETE/QSOdust。我们发现，第一恒星祖先对周围环境产生的反馈并没有起到相关的作用，防止SMBHs的形成。为了生长$z \gtrsim 6$ SMBH，吸积气体必须有效地失去角动量。此外，盘风，很容易起源于超爱丁顿吸积制度，可以大大降低占空比。这导致$z\sim6$明亮类星体的祖星中的活跃部分减少，从而降低了观测它们的可能性。

2017-06-20astro-ph.GA

富气体恒星形成星系中超大质量黑洞的动力学：核星团的共同演化

On the Dynamics of Supermassive Black Holes in Gas-Rich, Star-Forming Galaxies: the Case for Nuclear Star Cluster Coevolution

在RAMSES程序中引入了一个新的超大质量黑洞（SMBHs）的形成和演化模型，改进了对气体吸积和动力学演化的处理.这个新的模型进行了测试，对一套高分辨率的模拟孤立的，富含气体，冷却晕。我们研究了各种反馈模型对SMBH增长及其在星系内的动力学的影响。在没有任何反馈的运行中，SMBH被困在一个巨大的凸起中，因此能够快速增长，但前提是选择的种子质量大于模拟解决的最小Jeans质量。我们证明，在没有超新星（SN）反馈，最大SMBH质量达到时，活动星系核（AGN）加热平衡的气体冷却的核区域。当我们有效的SN反馈包括在内时，它完全防止了隆起的形成，因此大量的气体团可以扰动SMBH轨道，并显着降低吸积率。为了克服这个问题，我们提出了一个观测动机的SMBH和母核星团（NSC），它允许SMBH保持在核区域，快速增长和抵抗外部扰动的联合演化模型。然而，在这种情况下，SN反馈控制的气体供应和最大SMBH质量现在取决于活动星系核加热和重力之间的平衡。我们的结论是SMBH/NSC的共同进化是至关重要的SMBH的增长在高z星系，今天的大规模椭圆的祖先。

2017-04-10astro-ph.GA

探测超大质量黑洞与星系的并合率：基于引力波的研究

Probing the Merger Rates of Supermassive Black Holes and Galaxies with Gravitational Waves

本研究提出结合LISA模拟探测与PTA约束的框架，推断星系与超大质量黑洞并合率，发现事件数量与延迟时间对约束至关重要，长延迟使吸积主导高红移质量增长。

2025-08-01astro-ph.GA

SDSS近邻星系对中的超大质量黑洞

Overmassive supermassive black holes in SDSS close galaxy pairs

University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）

本研究利用SDSS增值星表，发现近邻星系对中部分AGN的SMBH增长快于核球，且两种标度关系预测的黑洞并合比例存在显著差异，对引力波和高红移超重SMBH预测有重要意义。

2026-08-31astro-ph.GA

无合并Galerkin中千秒尺度的AGN流出和反馈

Kiloparsec-scale AGN Outflows and Feedback in Merger-Free Galaxies

最近的观测和模拟挑战了长期以来的范式，即合并是驱动星系和超大质量黑洞（SMBH）增长的主要机制，有利于非合并（长期）过程。在这个试点研究合并免费SMBH和星系的增长，我们使用凯克宇宙网络成像仪光谱观测检查四个低红移（$0.043 < z < 0.073$）盘为主的“无凸起”星系托管发光AGN，假设是合并免费的。我们检测到蓝移扩大[OIII]排放流出在所有四个来源，其中\oiii / \hbeta ~比率显示电离的活动星系核。我们计算流出率的范围$0.12-0.7~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$，与速度的$675-1710~\rm{km}~\rm{s}^{-1}$，大径向范围的$0.6-2.4~\rm{kpc}$，和SMBH吸积率的$0.02-0.07~\rm{M}_{\odot}~\rm{yr}^{-1}$。我们发现，外流率，运动学，和能量注入率是典型的更广泛的人口低红移活动星系核，并超过星系逃逸速度的一个因素的$\sim30$的速度，这表明这些外流将通过活动星系核反馈产生重大影响。因此，如果合并驱动和非合并驱动的SMBH增长导致共同进化，这表明在两种情况下，共同进化是由反馈调节的。模拟发现，酒吧和旋臂可以驱动流入银河系中心的速度比我们的四个目标的合并SMBH吸积和流出率大一个数量级。因此，这项工作提供了进一步的证据表明，非合并过程是足够的燃料SMBH的增…

2021-08-11astro-ph.GA

z=2.30时星系原团大尺度气体加热的观测证据

Observational Evidence for Large-Scale Gas Heating in a Galaxy Protocluster at z=2.30

我们报告一个$z=2.30$星系原星团（COSTCO-I）在宇宙领域，莱曼- $α$森林中看到的CLAMATO IGM断层扫描调查没有显示出显着的吸收。这与通常预期在此时期保持的透射-密度关系（通常被称为波动冈恩-彼得森近似; FGPA）不同，这将导致人们预测在过密度下的强Ly $α$吸收。为了比较，我们生成模拟莱曼- $α$森林地图，通过应用FGPA约束模拟的COSMOS密度场，并创建模拟，将有限的视线采样，像素噪声和维纳滤波的影响。对原星系团周围的$r=15\,h^{-1}\,\mathrm{Mpc}$进行平均，观察到的莱曼- $α$森林在真实数据中始终比在模拟数据中更透明，这表明COSTCO-I中的气体遵循FGPA（$p=0.0026$，或$2.79 σ$显著性）的零假设被拒绝。这表明，与COSTCO-I相关的大规模气体正在被加热，高于FGPA的预期，这可能是由于大规模AGN喷流反馈或早期引力激波加热。COSTCO-I是IGM中第一个已知的大尺度区域，它被观测到在宇宙正午从光学薄的光电离状态过渡到最终通过$z=0$合并成团内介质（ICM）。类似结构的未来观测将揭示ICM的增长，并允许AGN反馈机制的约束。

2023-03-14astro-ph.GA

具有更高爱丁顿比的超大质量黑洞优先在富含气体的星系中形成

Supermassive black holes with higher Eddington ratios preferentially form in gas-rich galaxies

超大质量黑洞的爱丁顿比（$λ_{\rm Edd}$）是控制超大质量黑洞宇宙生长的一个基本参数。虽然当SMBH被大量气体包围时，气体质量会持续吸积到SMBH上，但人们对星系的分子含量知之甚少，特别是那些拥有超级爱丁顿SMBH的星系（$λ_{\rm Edd} > 1$：SMBH生长的关键阶段）。在这里，我们收集了已报道的光学和$^{12}$ CO（1- 0）数据的本地类星体，以表征他们的主机。我们发现，较高的$λ_{\rm Edd}$ SMBH倾向于存在于富气体中（即，高气体质量恒星质量分数= $f_{\rm gas}$）星系。我们使用了两种方法来得出这一结论：一种是通过假设局部协同进化关系，使用黑洞质量作为恒星质量的替代，另一种是直接使用近红外观测估计的恒星质量。我们发现的$f_{\rm gas}$ - $λ_{\rm Edd}$相关性与$λ_{\rm Edd}$的宇宙减少趋势一致，因为冷分子气体主要被恒星形成所消耗。这种相关性也与最近半解析模型关于SMBH宇宙缩小的预测相匹配。由于气体质量表面密度最终将成为控制质量吸积的关键参数，我们需要高分辨率的观测来确定超级爱丁顿和亚爱丁顿SMBH周围分子性质的进一步差异。

2018-03-29astro-ph.GA

晕中的分子气体为高红移大质量星系团的生长提供了燃料

Molecular Gas in the Halo Fuels the Growth of a Massive Cluster Galaxy at High Redshift

宇宙中最大的星系位于星系团中。利用对一氧化碳的敏感观测，我们发现蜘蛛网星系--一个遥远原星系团中的大质量星系--是由一个大的分子气体库形成的。这些分子气体大部分位于原星系团之间，并且具有低速色散，这表明它是富集的星系间介质的一部分。这可能构成了一个气体库，为蜘蛛网星系早期紫外线观测中看到的广泛的恒星形成提供了燃料。我们的研究结果支持了这样一种观点，即星系团中的巨型星系是由高红移的循环气体扩展区域形成的。

2016-12-01astro-ph.GA

星系盘中的质量输运将黑洞的增长限制在亚爱丁顿速率

Mass transport in galaxy discs limits black hole growth to sub-Eddington rates

超大质量黑洞（SMBH）被观测到质量为$M_\bullet \sim 10^9 \, \mathrm{M_\odot}$，在大爆炸后的$z\gtrsim6$，$<1$ Gyr，被认为是由大质量黑洞形成的种子，这些黑洞在与它们的宿主星系同时形成之前形成。我们分析模型的理想化的种子黑洞的增长，通过不断增长的原星系盘的气体流入。流入取决于盘的引力稳定性，因此随黑洞和盘质量而变化。我们发现，对于一个典型的主机晕，角动量输运的效率，作为参数的磁盘粘度，是在确定的流入率和黑洞吸积率的限制因素。对于我们的基准情况，我们发现$M_\bullet \sim 1.8 \times 10^7 \, \mathrm{M_{\odot}}$在$z=6$的上黑洞质量估计。仅在$\sim 10^{16}$ M $_{\odot}$晕的极端情况下，$z=6$产生$\sim 10^9$ M $_{\odot}$的SMBH质量。然而，这样的晕的数密度比在$z=6$处SMBH的估计的1Gpc $^{-3}$低许多数量级，表明粘度驱动的吸积太低效而不能通过$z \sim 6$将种子的生长馈送到$M_\bullet \sim 10^9 \, \mathrm{M_\odot}$ SMBH中。我们证明，主要的合并能够解决$z=6$的黑洞质量的明显差异，与一些依赖于合并的轨道参数的确切选择。

2019-07-05astro-ph.GA

在z = 2.24的两个大质量原星团中的亚毫米星系：在HAE密度峰外围见证极端星爆的富集

Submillimetre galaxies in two massive protoclusters at z = 2.24: witnessing the enrichment of extreme starbursts in the outskirts of HAE density peaks

亚毫米星系代表了恒星形成和大质量星系的快速增长阶段。绘制星系原星团中的SMG提供了关键的见解，这些极端的恒星爆发在哪里以及如何发生，与早期宇宙中大尺度结构的组装有关。我们使用JCMT/SCUBA-2在$z=2.24$的两个大规模原星系团BOSS 1244和BOSS 1542中搜索850 $\,μm$处的SMG，并在$^2$的264 $\,$ arcmin的有效区域内分别在$4σ$水平上检测到43个和54个具有$S_{850}>4\,$ mJy的源。我们构造了内禀数计数，发现SMG的丰度是一般场的$2.0\pm0.3$和$2.1\pm0.2$倍，证实了BOSS 1244和BOSS 1542包含更高比例的具有强烈增强的恒星形成的尘埃星系。SMG的体积密度估计为平均值的$\sim15-$ 30倍，明显高于H $α$发射线星系（HAE）追踪的过密度因子（$\sim 6$）。更重要的是，我们发现这两个原星系团中两个种群的空间分布之间存在显著的偏移-SMG大多位于HAE的高密度区域周围，很少在这些区域内看到。这一发现可能首次揭示了在HAE密度峰值外围发生的剧烈恒星形成增强，可能是由气体供应和/或恒星爆发触发事件的推动。与此同时，在$z\sim2$最密集的区域内缺乏SMG意味着过渡到不利于极端星爆的环境。

2022-03-21astro-ph.GA

混沌吸积（仍）可以解释早期超大质量黑洞的增长

Chaotic accretion can (still) explain early supermassive black hole growth

Center for Physical Sciences and Technology（立陶宛物理与工程技术中心）；Astronomical Observatory, Vilnius University（维尔纽斯大学天文台）

本研究通过预测混沌吸积下黑洞的指数增长时标并与高红移观测比较，证明恒星质量种子经混沌吸积可解释早期超大质量黑洞的快速增长，无需大质量种子或超爱丁顿增长。

2026-10-07astro-ph.COastro-ph.GA