We present an updated and revised analysis of the relationship between the Hbeta broad-line region (BLR) radius and the luminosity of the active galactic nucleus (AGN). Specifically, we have carried out two-dimensional surface brightness decompositions of the host galaxies of 9 new AGNs imaged with the Hubble Space Telescope Wide Field Camera 3. The surface brightness decompositions allow us to create "AGN-free" images of the galaxies, from which we measure the starlight contribution to the optical luminosity measured through the ground-based spectroscopic aperture. We also incorporate 20 new reverberation-mapping measurements of the Hbeta time lag, which is assumed to yield the average Hbeta BLR radius. The final sample includes 41 AGNs covering four orders of magnitude in luminosity. The additions and updates incorporated here primarily affect the low-luminosity end of the R-L relationship. The best fit to the relationship using a Bayesian analysis finds a slope of alpha = 0.533 (+0.035/-0.033), consistent with previous work and with simple photoionization arguments. Only two AGNs appear to be outliers from the relationship, but both of them have monitoring light curves that raise doubt regarding the accuracy of their reported time lags. The scatter around the relationship is found to be 0.19(+/-0.02) dex, but would be decreased to 0.13 dex by the removal of these two suspect measurements. A large fraction of the remaining scatter in the relationship is likely due to the inaccurate distances to the AGN host galaxies. Our results help support the possibility that the R-L relationship could potentially be used to turn the BLRs of AGNs into standardizable candles. This would allow the cosmological expansion of the Universe to be probed by a separate population of objects, and over a larger range of redshifts.

We have recently completed a 64-night spectroscopic monitoring campaign at the Lick Observatory 3-m Shane telescope with the aim of measuring the masses of the black holes in 12 nearby (z < 0.05) Seyfert 1 galaxies with expected masses in the range ~10^6-10^7 M_sun and also the well-studied nearby active galactic nucleus (AGN) NGC 5548. Nine of the objects in the sample (including NGC 5548) showed optical variability of sufficient strength during the monitoring campaign to allow for a time lag to be measured between the continuum fluctuations and the response to these fluctuations in the broad Hbeta emission. We present here the light curves for the objects in this sample and the subsequent Hbeta time lags for the nine objects where these measurements were possible. The Hbeta lag time is directly related to the size of the broad-line region, and by combining the lag time with the measured width of the Hbeta emission line in the variable part of the spectrum, we determine the virial mass of the central supermassive black hole in these nine AGNs. The absolute calibration of the black hole masses is based on the normalization derived by Onken et al. We also examine the time lag response as a function of velocity across the Hbeta line profile for six of the AGNs. The analysis of four leads to ambiguous results with relatively flat time lags as a function of velocity. However, SBS 1116+583A exhibits a symmetric time lag response around the line center reminiscent of simple models for circularly orbiting broad-line region (BLR) clouds, and Arp 151 shows an asymmetric profile that is most easily explained by a simple gravitational infall model. Further investigation will be necessary to fully understand the constraints placed on physical models of the BLR by the velocity-resolved response in these objects.

Distant quasars are unique tracers to study the formation of the earliest supermassive black holes (SMBHs) and the history of cosmic reionization. Despite extensive efforts, only two quasars have been found at $z\ge7.5$, due to a combination of their low spatial density and the high contamination rate in quasar selection. We report the discovery of a luminous quasar at $z=7.642$, J0313$-$1806, the most distant quasar yet known. This quasar has a bolometric luminosity of $3.6\times10^{13} L_\odot$. Deep spectroscopic observations reveal a SMBH with a mass of $(1.6\pm0.4) \times10^9M_\odot$ in this quasar. The existence of such a massive SMBH just $\sim$670 million years after the Big Bang challenges significantly theoretical models of SMBH growth. In addition, the quasar spectrum exhibits strong broad absorption line (BAL) features in CIV and SiIV, with a maximum velocity close to 20% of the speed of light. The relativistic BAL features, combined with a strongly blueshifted CIV emission line, indicate that there is a strong active galactic nucleus (AGN) driven outflow in this system. ALMA observations detect the dust continuum and [CII] emission from the quasar host galaxy, yielding an accurate redshift of $7.6423 \pm 0.0013$ and suggesting that the quasar is hosted by an intensely star-forming galaxy, with a star formation rate of $\rm\sim 200 ~M_\odot ~yr^{-1}$ and a dust mass of $\sim7\times10^7~M_\odot$. Followup observations of this reionization-era BAL quasar will provide a powerful probe of the effects of AGN feedback on the growth of the earliest massive galaxies.

In this first paper in a series we present 1298 low-redshift (z\leq0.2) optical spectra of 582 Type Ia supernovae (SNe Ia) observed from 1989 through 2008 as part of the Berkeley SN Ia Program (BSNIP). 584 spectra of 199 SNe Ia have well-calibrated light curves with measured distance moduli, and many of the spectra have been corrected for host-galaxy contamination. Most of the data were obtained using the Kast double spectrograph mounted on the Shane 3 m telescope at Lick Observatory and have a typical wavelength range of 3300-10,400 Ang., roughly twice as wide as spectra from most previously published datasets. We present our observing and reduction procedures, and we describe the resulting SN Database (SNDB), which will be an online, public, searchable database containing all of our fully reduced spectra and companion photometry. In addition, we discuss our spectral classification scheme (using the SuperNova IDentification code, SNID; Blondin & Tonry 2007), utilising our newly constructed set of SNID spectral templates. These templates allow us to accurately classify our entire dataset, and by doing so we are able to reclassify a handful of objects as bona fide SNe Ia and a few other objects as members of some of the peculiar SN Ia subtypes. In fact, our dataset includes spectra of nearly 90 spectroscopically peculiar SNe Ia. We also present spectroscopic host-galaxy redshifts of some SNe Ia where these values were previously unknown. [Abridged]

The supermassive black hole of M87 is one of the most massive black holes known and has been the subject of several stellar and gas-dynamical mass measurements; however, the most recent revision to the stellar-dynamical black hole mass measurement is a factor of about two larger than the previous gas-dynamical determinations. Here, we apply comprehensive gas-dynamical models that include the propagation of emission-line profiles through the telescope and spectrograph optics to new Space Telescope Imaging Spectrograph observations from the Hubble Space Telescope. Unlike the previous gas-dynamical studies of M87, we map out the complete kinematic structure of the emission-line disk within ∼40 pc from the nucleus, and find that a small amount of velocity dispersion internal to the gas disk is required to match the observed line widths. We examine a scenario in which the intrinsic velocity dispersion provides dynamical support to the disk, and determine that the inferred black hole mass increases by only 6%. Incorporating this effect into the error budget, we ultimately measure a mass of (68% confidence). Our gas-dynamical black hole mass continues to differ from the most recent stellar-dynamical mass by a factor of two, underscoring the need for carrying out more cross-checks between the two main black hole mass measurement methods.

We present dynamical modelling of the broad-line region (BLR) for a sample of five Seyfert 1 galaxies using reverberation mapping data taken by the Lick AGN Monitoring Project in 2008. By modelling the AGN continuum light curve and Hβ line profiles directly, we are able to constrain the geometry and kinematics of the BLR and make a measurement of the black hole mass that does not depend upon the virial factor, f, needed in traditional reverberation mapping analysis. We find that the geometry of the BLR is generally a thick disc viewed close to face-on. While the Hβ emission is found to come preferentially from the far side of the BLR, the mean size of the BLR is consistent with the lags measured with cross-correlation analysis. The BLR kinematics are found to be consistent with either inflowing motions or elliptical orbits, often with some combination of the two. We measure black hole masses of |$\log _{10}(M_{\rm \,BH}/\mathrm{M}_{\odot })=6.62^{+0.10}_{-0.13}$| for Arp 151, |$7.42^{+0.26}_{-0.27}$| for Mrk 1310, |$7.59^{+0.24}_{-0.21}$| for NGC 5548, |$6.37^{+0.21}_{-0.16}$| for NGC 6814, and |$6.99^{+0.32}_{-0.25}$| for SBS 1116+583A. The f factors measured individually for each AGN are found to correlate with inclination angle, although not with M BH, L5100, or FWHM/σ of the emission line profile.

Abstract Relativistic jets are thought to play a crucial role in the formation and evolution of massive galaxies and supermassive black holes. Blazars, which are quasars with jets aligned along our line of sight, provide insights into the jetted population and have been observed up to redshifts of z = 6.1. Here, we report the discovery and multi-wavelength characterization of the blazar VLASS J041009.05−013919.88 at z = 7 (age of the Universe ~750 Myr), which is powered by a ~7 × 10 8 M ⊙ black hole. The presence of this high-redshift blazar implies a large population of similar but unaligned jetted sources in the early Universe. Our findings suggest two possible scenarios. In one, the jet in J0410−0139 is intrinsically low power but appears highly luminous due to relativistic beaming, suggesting that most ultraviolet-bright quasars at this redshift host jets. Alternatively, if J0410−0139 represents an intrinsically powerful radio source, there should be hundreds to thousands of radio-quiet quasars at z ≈ 7 with properties like those of J0410−0139, a prediction in tension with observed quasar densities based on their ultraviolet luminosity function. These results support the hypothesis that the rapid growth of black holes in the early Universe may be driven by jet-enhanced or obscured super-Eddington accretion, potentially playing a key role in forming massive black holes during the epoch of reionization.

Abstract The [C ii ] 158 μ m emission line and the underlying far-infrared (FIR) dust continuum are important tracers for studying star formation and kinematic properties of early galaxies. We present a survey of the [C ii ] emission lines and FIR continua of 31 luminous quasars at z > 6.5 using the Atacama Large Millimeter Array (ALMA) and the NOrthern Extended Millimeter Array at sub-arcsec resolution. This survey more than doubles the number of quasars with [C ii ] and FIR observations at these redshifts and enables statistical studies of quasar host galaxies deep into the epoch of reionization. We detect [C ii ] emission in 27 quasar hosts with a luminosity range of L [C II ] = (0.3–5.5) × 10 9 L ⊙ and detect the FIR continuum of 28 quasar hosts with a luminosity range of L FIR = (0.5–13.0) × 10 12 L ⊙ . Both L [C II ] and L FIR are correlated ( ρ ≃ 0.4) with the quasar bolometric luminosity, albeit with substantial scatter. The quasar hosts detected by ALMA are clearly resolved with a median diameter of ∼5 kpc. About 40% of the quasar host galaxies show a velocity gradient in [C ii ] emission, while the rest show either dispersion-dominated or disturbed kinematics. Basic estimates of the dynamical masses of the rotation-dominated host galaxies yield M dyn = (0.1–7.5) × 10 11 M ⊙ . Considering our findings alongside those of literature studies, we found that the ratio between M BH and M dyn is about 10 times higher than that of local M BH – M dyn relation on average but with substantial scatter (the ratio difference ranging from ∼0.6 to 60) and large uncertainties.