模拟矮星系中隐藏的大质量黑洞种群

我们在 \textsc{Romulus25} 宇宙学流体动力学模拟中探索矮星系内活动吸积大质量黑洞（MBHs）的特征。我们考察了恒星质量 $10^{8} < M_{\rm star} < 10^{10} M_\odot$ 直至红移 $z=2$ 的矮星系中的 MBH 占据分数、X 射线活动分数以及 AGN 标度关系。在本地宇宙中，MBH 占据分数与观测约束一致，在 $M_{\rm star} < 3\times10^{10} M_{\odot}$、$M_{\rm 200} < 3\times10^{11} M_\odot$ 时降至小于 1。\textsc{Romulus25} 中的本地矮星系 AGN 遵循观测到的 AGN X 射线光度、恒星质量和恒星形成率之间的标度关系，尽管它们表现出比可比的 X 射线观测略高的活动分数和数密度。自 $z=2$ 以来，MBH 占据分数下降，矮星系 AGN 总体变得光度更低，结果矮星系 AGN 的总数密度减小。我们预言在本地宇宙中存在大量具有低 X 射线光度且受 X 射线双星和炽热星际介质高度污染的 MBHs 种群，其无法被当前 X 射线巡天探测到。这些隐藏的 MBHs 占本地矮星系中所有 MBHs 的 $76\%$，并包含许多相对于其宿主星系恒星质量而言质量偏小的 MBHs。它们的探测不仅依赖于更高的仪器灵敏度，还依赖于更好的 X 射线污染建模或多波段巡天。我们的结果表明，尽管如今光度很低，矮星系 AGN 在过去活跃得多，并指出未来的深 X 射线巡天可能揭示矮星系中至少直到 $z=2$ 的许多隐藏 MBHs。