大质量黑洞的自旋、辐射效率及其宇宙学演化

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11873056
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1404.星系相互作用和核活动
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The spin of a massive black hole (MBH) in a galactic center co-evolves with the MBH mass growth, and the radiative efficiency of the MBH at active phases also evolves. Different growth and assembly histories of MBHs result in very different spin and radiative efficiency distributions. Therefore, important information on the formation and evolution history of MBHs can be extracted from the distributions of spins and radiative efficiencies among those MBHs. In this proposal, we plan to extract constraints on the growth of MBHs by using the currently available spin measurements of more than two dozens MBHs in Active Galactic Nuclei (AGNs) and the spin evolution models for individual MBHs via various conjectured growth histories; estimate the radiative efficiencies of SDSS and BOSS QSOs through their optical observations and reveal the intrinsic correlation between the radiative efficiency and the MBH mass, if any; re-construct the cosmic evolution model for MBHs with considerations of both the mass and spin evolution by using the constraints obtained from the spin measurements and radiative efficiency estimates on the MBH growth history, and predict the spin distribution and evolution of the MBH population(s) (including the radio loud QSOs); study the consequences of MBH mergers due to gravitational wave radiation on the occupation of MBHs in galactic centers, according to the spin distribution obtained from the evolution model, and obtain possible constraints from current observations on measuring MBHs in nearby galaxies.
大质量黑洞的自旋随黑洞的成长而演化,其辐射效率也同时演化,不同的成长历程会导致不同的自旋和辐射效率分布。因此,大质量黑洞的自旋、活动期的辐射效率是理解这些黑洞形成演化的关键物理参量,它们的分布蕴含黑洞成长历程的重要信息。在本申请书中,我们计划利用当前已经获得自旋测量的活动星系核样本来限制大质量黑洞的成长历史和吸积模式、根据SDSS、BOSS等的类星体观测估计类星体的辐射效率并揭示是否存在辐射效率与黑洞质量间的内禀关系、结合由自旋和辐射效率测量等获得的黑洞成长历史和吸积模式的限制以及个体自旋演化的理论研究来重构类星体的宇宙学演化模型、研究类星体和其子类(比如射电燥类星体)中自旋的整体宇宙学演化、根据自旋的演化和分布研究大质量黑洞并合的引力波辐射及其在近邻星系中的相关观测效应。

结项摘要

本项目主要开展超大质量黑洞的自旋演化和辐射效率等了多个方面的研究,包括大质量黑洞自旋分布对其吸积历史的限制、大质量黑洞吸积辐射效率估计及其与黑洞质量的内秉关系、大质量黑洞自旋的宇宙学演化、以及类星体子类的辐射效率、黑洞自旋等研究。我们利用观测获得的大质量黑洞的自旋分布限制了大质量的成长历史,发现超大质量黑洞必然经历显著的混沌吸积阶段从而使得大质量段的黑洞自旋相对较小;我们分析了吸积潮汐瓦解恒星对低质量段大质量黑洞自旋演化的影响,发现吸积潮汐瓦解恒星阶段和活动星系核阶段小质量黑洞自旋分布存在系统差异;我们揭示了黑洞自旋对高红移大质量黑洞的重要影响,通过与高红移的类星体观测对比限制了其中心大质量黑洞成长历史和种子黑洞的质量范围;我们还预言了未来X-射线观测自旋测量对黑洞成长的限制能力;我们发展了从类星体观测样本提取内禀辐射效率-质量关系新方法,并结合SDSS类星体样本利用该方法限制了低红移类星体的内禀辐射效率-质量关系;另外,我们分析了如何利用黑洞阴影限制Kerr-Taub-NUT(KTN)度规,并利用M87的黑洞照片观测给出其对KTN度规中黑洞自旋和引力磁参数的限制。本项目的研究在多个方向都已取得显著进展,对理解大质量黑洞的自旋演化、成长历史和辐射效率等具有重要的科学意义,部分结果形成5篇论文发表在ApJ上,1篇发表在EPJC上。另外,在大质量黑洞形成演化等相关方向也受本基金的部分支持发表了十余篇期刊论文(标注致谢)。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
On detecting stellar mass binary black holes via the Taiji-LISA network
利用Taiji-LISA网络探测恒星质量双黑洞
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    RAA
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chen Ju;Yan Changshuo;Lu Youjun;Zhao Yuetong;Ge Junqiang
  • 通讯作者:
    Ge Junqiang
Constraining the Possible Intrinsic Relation between Radiative efficiencies and Masses of QSOs: a Maximum Likelihood Method and its Application to the SDSS DR7 QSOs
约束辐射效率与 QSO 质量之间可能存在的内在关系:最大似然法及其在 SDSS DR7 QSO 中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    ApJ
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhang F.;Lu Youjun
  • 通讯作者:
    Lu Youjun
Revisiting the relationship between long GRB rate and cosmic star formation history based on a large Swift sample
基于大量Swift样本重新审视长GRB速率与宇宙恒星形成历史之间的关系
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    ApJS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Hao J.;Cao L.;Lu Youjun;Fan J.
  • 通讯作者:
    Fan J.
Formation and Evolution of Binary Neutron Stars: Mergers and Their Host Galaxies
双中子星的形成和演化:合并及其宿主星系
  • DOI:
    10.1093/mnras/stab2882
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    MNRAS
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Chu Qingbo;Yu Shenghua;Lu Youjun
  • 通讯作者:
    Lu Youjun
Hydrodynamical Simulations of the Triggering of Nuclear Activities by Minor Mergers of Galaxies
星系小合并引发核活动的流体动力学模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    RAA
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yang C;Ge J;Lu Y
  • 通讯作者:
    Lu Y

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

591 High-velocity Stars in the Galactic Halo Selected from LAMOST DR7 and Gaia DR2
银河光环中的 591 颗高速恒星选自 LAMOST DR7 和 Gaia DR2
  • DOI:
    10.3847/1538-4365/abc16e
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    The Astrophysical Journal Supplement
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李荫碧;罗阿理;陆由俊;张学森;李蛟;王瑞;左芳;向茂盛;丁源森;T. Marchetti;李硕;王有芬;张硕;K. Hattori;赵永恒;张华伟;赵刚
  • 通讯作者:
    赵刚
超致密X射线双星引力波辐射
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    中国科学:物理学 力学 天文学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    禹升华;陆由俊
  • 通讯作者:
    陆由俊

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

陆由俊的其他基金

引力波的引力透镜及相关天体物理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
银河中心大质量黑洞近邻区域的恒星相对论性动力学和黑洞度规的深入研究
  • 批准号:
    11373031
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    86.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
银河系中心大质量黑洞周围的年轻恒星的动力学及其形成机制的研究
  • 批准号:
    10973017
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    44.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码