晕质量、冷却、AGN 加热与超大质量黑洞共同演化之间的关系

我们推导了 45 个星系团的 X 射线质量、光度与温度分布，以探究晕质量、AGN 反馈与中心冷却时间之间的关系。我们发现中心星系团中的射电-机械反馈功率（本文简称为“AGN 功率”）与晕质量存在相关性，即 P$_{\rm mech}$ $\propto$ M$^{1.55\pm0.26}$，但仅限于中心大气冷却时间短于 1 Gyr 的晕。AGN 功率随晕质量的变化趋势与自调节 AGN 反馈回路预期的标度关系一致，也与沿 $M_{\rm BH} - \sigma$ 关系的星系与中心黑洞共同演化一致。在中心大气冷却时间长于 $\sim 1$ Gyr 的星系团中，AGN 功率通常比中心冷却时间较短的星系团低两个数量级。然而，位于中心冷却时间长之星系团中心的星系，仍会经历持续且偶尔剧烈的 AGN 爆发。我们进一步研究了反馈对星系团标度关系的影响。我们发现，在有直接反馈证据的星系团中，$L-T$ 和 $M-T$ 关系比自相似更陡峭，但与以往对整个星系团群体的研究相比并非异常。随着总质量增加，气体质量上升，而恒星质量几乎保持恒定，这与早期研究一致。无论中心冷却时间如何，均存在这一趋势，这意味着中心星系在其晕增长过程中恒星形成受到严格调控，且 AGN 加热与大气冷却之间存在长期平衡。我们以易于纳入星系演化模型的形式给出了标度关系。