Projektbeschreibung
Charakterisierung von Wachstumsschüben bei supermassereichen schwarzen Löchern
Schwarze Löcher sind „schwarz“, weil sie Bereiche im Weltall sind, in denen enorme Mengen an Masse in sehr kleine Bereiche gequetscht werden, wodurch eine enorme Anziehungskraft entsteht, der nicht einmal Licht entkommen kann. Supermassereiche schwarze Löcher haben sogar eine noch größere Masse. Die Astronomie mutmaßt, dass supermassereiche schwarze Löcher den Mittelpunkt fast aller großen Galaxien bilden und wahrscheinlich zeitgleich wie die Galaxien entstanden, in denen sie zu finden sind. Der genaue Vorgang, mit dem supermassereiche schwarze Löcher ihre erhebliche Masse ansammeln, ist jedoch nach wie vor ein Mysterium. Daten legen nahe, dass kurze Zeiträume erheblichen Wachstums sich mit langen Zeiträumen der Ruhe abwechseln. Das EU-finanzierte Projekt ExSMBHs führt eine umfassende Beobachtungsstudie durch, um extreme Anwuchsmodi bei supermassereichen schwarzen Löchern besser zu charakterisieren und ihre gemeinsame Entwicklung mit den Galaxien, in denen sie liegen, genauer zu beleuchten.
Ziel
How do supermassive black holes (SMBHs) turn their accretion “on” and “off”? How fast can they grow? How is this related to their circumnuclear environments? What are the consequences for the emergence of the first SMBHs and their co-evolution with galaxies? The key to answering these and other questions is found in understanding SMBH accretion, in all possible modes and cosmic epochs. Recent progress in both theory and observations strongly support “extreme” modes of SMBH accretion, namely abrupt changes seen on timescales of weeks and the possibility of (also long-lived) super-Eddington accretion. Both of these sorts of extreme accretion are not yet well understood. Here I propose to change this, by leading a multi-faceted observational program that will reveal, survey, and characterize extreme modes of SMBH accretion. Some of the efforts I will lead include: (1) Responsive, multi-wavelength, and spectroscopic follow-up observations of hyper-variable and flaring accreting SMBHs, to provide new insights as to what starts or stops SMBH accretion, and a new way to study super-Eddington accretion; (2) Proprietary multi-epoch SDSS-V spectroscopy will allow me to determine how common these dramatic events are, and to look for trends with BH and host galaxy properties; (3) A complete, detailed survey of highly accreting SMBHs in the local universe; and (4) An exploratory survey of super-Eddington, advection-dominated SMBHs at significant redshifts. These and other new insights will be combined with newly established, highly complete distributions of the black hole masses and accretion rates at both low and high redshifts, to understand the role of extreme accretion modes in the general SMBH population and to help guide future surveys. This research has to be done now, as we try to complete our understanding of (cosmic) SMBH accretion and (co-)evolution; before we are flooded with millions transients; and before the next generation facilities and surveys are finalized.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
69978 Tel Aviv
Israel