大型宇宙学模拟中黑洞吸积与 AGN 反馈的改进子网格模型

在大规模宇宙学流体动力学模拟中，通常使用简化的子网格模型来描述气体向黑洞的吸积以及活动星系核 (AGN) 反馈。此类模型通常依赖于各种自由参数，而这些参数尚未得到良好约束。我们提出了一种新的先进模型，其中包含对 AGN 反馈更详细的描述，这些参数反映了最新的观测结果。该模型考虑了这些参数对黑洞性质的依赖性，并描述了在所谓射电模式和类星体模式下起作用的反馈过程之间的连续过渡。此外，我们通过区分热气体吸积和冷气体吸积，实现了对气体向黑洞吸积过程更详细的描述。我们的新实现防止了黑洞获得过多质量，特别是在低红移处，从而使我们的模拟在重现观测到的现今黑洞质量函数方面非常成功。与许多最先进模型相比，我们的新模型还能略微更有效地抑制大质量星系中的恒星形成。因此，即使仍存在一些差异，包含我们新实现的模拟所产生的宁静星系和恒星形成星系种群与近期观测结果相比更为真实。此外，除高质量端外，我们模拟中的重子转化效率在模拟所分辨的质量范围内与文献中提出的观测结果一致。最后，我们讨论了反馈模型对 AGN 光度函数低光度端的显著影响。