揭示超大质量黑洞的起源与宇宙演化

T. E. Woods; R. M. Alexandroff; S. L. Ellison; L. Ferrarese; S. C. Gallagher; L. Gallo; D. Haggard; P. B. Hall; J. Hlavacek-Larrondo; V. C. Khatu; A. W. S. Man; S. McGee; B. R. McNamara; J. Ruan; G. Sivakoff; I. H. Stairs; C. Willott

doi:10.5281/zenodo.3765791

揭示超大质量黑洞的起源与宇宙演化

星系天体物理 2020-05-20 v1 宇宙学与河外天体物理高能天体物理现象

作者: T. E. Woods , R. M. Alexandroff , S. L. Ellison , L. Ferrarese , S. C. Gallagher , L. Gallo , D. Haggard , P. B. Hall , J. Hlavacek-Larrondo , V. C. Khatu , A. W. S. Man , S. McGee , B. R. McNamara , J. Ruan , G. Sivakoff , I. H. Stairs , C. Willott

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摘要

下一代电磁波与引力波天文台将开启观测首批超大质量黑洞诞生前所未有的窗口。这有望揭示其在最初十亿年内的起源与增长，以及它们在本地宇宙中形成历史的印记。鉴于此，我们勾勒出将在未来十年及更长时间塑造研究的三个关键焦点领域：(1)首批类星体的“种子”是什么；某些如何在z $\sim7$ 前达到十亿太阳质量？(2)黑洞增长如何随宇宙时间变化，黑洞的早期增长如何塑造其宿主星系？我们今日能从中等质量黑洞(IMBH)与矮星系中学到什么？(3)我们能否解开黑洞吸积的物理，在广义相对论框架下理解内流与外流(喷流与风)？利用这些见解在恒星与超大质量黑洞之间标度是否有效，即黑洞吸积是否真正标度不变？下文我们指出加拿大天文界在应对这些问题上发挥主导作用的机遇，特别是借助我们在事件视界望远镜、{\it James Webb Space Telescope}(JWST)、Euclid、Maunakea光谱探测者(MSE)、三十米望远镜(TMT)、平方公里阵列(SKA)、宇宙光学与紫外研究先进巡天望远镜(CASTOR)等的深度参与。我们还讨论了与未来空间引力波(LISA)与X射线(如Athena、Lynx)天文台的协同，以及与恒星和星系演化界协作以构建超大质量黑洞诞生、增长及其对宇宙历史影响的完整图景的必要性。

关键词

超大质量黑洞宇宙演化种子黑洞黑洞增长中等质量黑洞黑洞吸积引力波天文台

引用

@article{arxiv.1910.06346,
  title  = {Revealing the Origin and Cosmic Evolution of Supermassive Black Holes},
  author = {T. E. Woods and R. M. Alexandroff and S. L. Ellison and L. Ferrarese and S. C. Gallagher and L. Gallo and D. Haggard and P. B. Hall and J. Hlavacek-Larrondo and V. C. Khatu and A. W. S. Man and S. McGee and B. R. McNamara and J. Ruan and G. Sivakoff and I. H. Stairs and C. Willott},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06346},
  year   = {2020}
}

备注

White paper submitted to Canadian 2020 Long Range Plan committee. 11 pages, 3 figures

揭示超大质量黑洞的起源与宇宙演化

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关键词

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