由吸积到外流：活动星系核反馈的多尺度研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    12003003
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    8.0万
  • 负责人：
    邱宇
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    A1404.星系相互作用和核活动
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2020
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2021-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Feedback from active galactic nuclei (AGN) is a complex physical process that has a great impact on various astrophysical systems, ranging in scales from a few dozen Schwarzschild radii to several hundred kiloparsecs. Therefore, caution must be given to the continuous evolution of the surrounding environment when studying the feedback mechanism. This project aims to find the multi-scale inter-connection of AGN feedback between supermassive black hole accretion (within Bondi radius), galaxy growth (～10kpc), as well as galaxy cluster evolution (～1Mpc). While these problems are each a distinct field of study, investigation across the three length scales depend on each other as boundary inputs, and together they can help us better comprehend the role AGN feedback plays in the course of our universe.
活动星系核反馈的作用机理非常复杂，影响范围十分广泛，涵盖从几十个Schwarzschild半径到几百个kpc的众多尺度。因此，在研究其影响机理的同时，必须同时考虑周边环境的不断演化。本项目的多尺度研究旨在建立活动星系核反馈在黑洞吸积（Bondi半径内）、星系增长（～10kpc）、以及星系团演化（～1Mpc）之间的联系，运用三维的辐射-流体力学软件进行核反馈的模拟研究，结合动量反馈与辐射反馈，综合考量核反馈在吸积、星系、星系团等多尺度上的联系及作用。三个尺度上的研究既可以分别实现、又互为边界条件，有助于更加全面地认识核反馈在宇宙演化进程中所扮演的角色。

结项摘要

从黑洞周边到星系团外边界，黑洞吸积进程中所释放的巨大能量对于周围的环境都有着巨大的影响。本项目运用多尺度的数值模拟探究星系核反馈对于星系增长的促进/抑制作用。通过对活动星系核驱动的多相外向流的模拟，本项目研究发现（1）椭圆星系和星系团中的外向流可以由一个特征的“质量负载因子”（外向质量流与黑洞吸积率之比）来描述，比值在200-500之间。此类外向流成分可以保持星系团内高能离子气体的热力学稳定，抑制冷却流和中心星爆形成。（2）外向流中温度低于一千万开尔文的成分在一千万年内因辐射冷却作用形成冷气体团块，与巨椭圆星系NGC1275中的恒星形成区域形态类似，说明活动星系核反馈可以延缓，但同时无可避免地导致星系外围的恒星形成。这些研究共同证实活动星系核反馈作用驱动的多项外向流不仅能够控制热离子气体的热力学稳定性，也能够控制这些宇宙中最大的星系中零散的恒星形成过程，为将来对于星系核周环境中黑洞反馈作用，尤其是反馈初始条件的研究提供了独特的见解。

项目成果

期刊论文数量（3）
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 the Mass Loading of AGN-driven Outflows in Elliptical Galaxies and Clusters
关于椭圆星系和星团中活动星系核驱动的流出物的质量载荷
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/ac2ede
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    The Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qiu Yu;McNamara Brian R.;Bogdanović Tamara;Inayoshi Kohei;Ho Luis C.
  • 通讯作者：
    Ho Luis C.
Dynamics and Morphology of Cold Gas in Fast, Radiatively Cooling Outflows: Constraining AGN Energetics with Horseshoes
快速辐射冷却流出中冷气体的动力学和形态：用马蹄铁约束 AGN 能量
  • DOI：
    10.3847/2041-8213/ac16d9
  • 发表时间：
    2021-08
  • 期刊：
    Astrophysical Journal Letters
  • 影响因子：
    7.9
  • 作者：
    Qiu Yu;Hu Haojie;Inayoshi Kohei;Ho Luis C.;Bogdanovic Tamara;McNamara Brian R.
  • 通讯作者：
    McNamara Brian R.
Evolution of High-redshift Quasar Hosts and Promotion of Massive Black Hole Seed Formation
高红移类星体宿主的演化与大质量黑洞种子形成的促进
  • DOI：
    10.3847/1538-4357/ac0adc
  • 发表时间：
    2021-05
  • 期刊：
    Astrophysical Journal
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Li Wenxiu;Inayoshi Kohei;Qiu Yu
  • 通讯作者：
    Qiu Yu

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其他文献

电子从一维共轭高聚物向金属电极转移的动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Organic Electronics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    邱宇
  • 通讯作者：
    邱宇
CD14+HLA-DRlow/-单核细胞在非霍奇金淋巴瘤患者外周血的表达及其意义
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    白血病 淋巴瘤
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    修冰;邱宇;郑伟萍;王秀芹;丁懿;李萍;陈毓华;吴昊;张文君;梁爱斌;杨志章;Ansell Stephen
  • 通讯作者：
    Ansell Stephen
正柱区朗缪尔探针诊断教学实验设计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    实验技术与管理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张莹莹;张家良;王晓娜;邱宇;宋远红
  • 通讯作者：
    宋远红
共轭高分子链中极化子间相互作用对电荷迁移率的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    原子与分子物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    寿渊鹏;邱宇
  • 通讯作者：
    邱宇
共轭高分子链中大极化子与小极化子的弹性碰撞
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    原子与分子物理学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    寿渊鹏;邱宇
  • 通讯作者：
    邱宇

其他文献

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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]
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