超越事件视界：揭开超大质量黑洞的演化-乐胡号

通过分析来自近11500个活动星系核的数据，研究人员发现，不同星系类型的黑洞质量和恒星质量之间存在一致的关系。

一项研究自然天文学显示一个同步超大质量黑洞及其宿主星系的共同演化，由共享的气体供应和co驱动跨星系类型是一致的。这项开创性的研究为理解黑洞星系动力学和塑造未来的研究提供了重要的见解。

一篇新的论文为超大质量黑洞及其宿主星系的共同演化提供了重要的新见解。这项研究是由2022年毕业于北京大学，目前隶属于伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的庄明扬博士和北京大学Kavli天文与天体物理研究所的Luis C. Ho教授进行的。利用Pan-STARRS1 3PI平面巡天的数据，导出了近11500个红移≤0.35的未遮挡活动星系核(agn)的宿主星系的结构和光度特性，以探索附近宇宙中黑洞质量与宿主星系特性之间的联系。北京大学是该报的主要合作单位。这项名为“活动星系核及其宿主星系的进化路径”的研究最近发表在《自然天文学》上。

黑洞-星系关系之谜

超大质量黑洞的质量与其宿主星系的特性之间的紧密关联长期以来一直引起天文学家的兴趣。然而，对于黑洞与星系的关系是如何产生的，以及它们是如何随着时间的推移而演变的，还没有达成共识。黑洞质量与附近宇宙中agn宿主星系的性质之间的具体联系仍然难以捉摸。

星系演化与同步

研究发现，无论星系类型如何，具有活跃吸积黑洞的星系都遵循着黑洞质量和恒星质量之间的类似关系。此外，星系在这个关系上的位置似乎与恒星形成和黑洞吸积活动的水平有关。

左图:黑洞质量-恒星质量平面上物体向z=0方向的演化路径。进化路径由每个箭头的方向和长度表示。红色、绿色和蓝色的椭圆代表了z≥6的类星体和被怀疑存在低质量黑洞的天体的典型位置，包括z≈2的亚毫米星系(smg)和附近的发光红外星系(ligs)和窄线塞弗特1星系(nls1)。黑线表示有不活跃(死亡)黑洞的本地星系的位置。右图:本研究分析的4个低红移1型agn样本的伪彩色Pan-STARRS1图像。来源:北京大学

庄博士说:“我们的研究结果揭示了黑洞-恒星质量平面上星系的进化轨迹。”“在很长的时间尺度上，星系及其中心黑洞的共同演化似乎是同步的。拥有超重黑洞的星系会产生更多的恒星。那些有瘦黑洞的黑洞让黑洞吃得更多。最终，两者达到了愉快的平衡。”

天然气供应与演化连路径

黑洞吸积和恒星形成的共同气体供应的可用性可以解释物体在局部关系上的同步同步增长。位于局域关系之下的低质量黑洞的演化路径支持了最近的模拟所提出的一种情景，即黑洞的生长最初落后于恒星的形成，但后来当气体稳定在更高的恒星质量时，情况就逆转了。在局域关系之上存在超大质量黑洞的AGN继续获得恒星质量，这与早期型AGN宿主星系中活跃恒星形成和丰富气体含量的探测相一致。