星系、黑洞与活动星系核协同演化的半解析模型
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
我们提出了一个新的半解析模型，该模型在 ΛCDM 宇宙学框架内自洽地追踪超大质量黑洞及其宿主星系的增长。在我们的模型中，吸积黑洞释放的能量调节了黑洞自身的增长，驱动了能够从星系中移除冷气体的星系尺度风，并产生了加热星系团和群周围热气体大气的强大喷流。我们将模型预测与低红移星系关键物理性质的观测测量结果进行了全面比较，例如冷气体比例、恒星金属丰度和年龄以及比恒星形成率。我们发现，我们的新模型成功再现了 z~0 处的恒星质量函数的指数截断以及恒星和冷气体质量密度，并预测在当今大质量星系中，恒星形成应该在很大程度上（但并非完全）被抑制。我们还发现，我们自调节黑洞增长模型自然地再现了观测到的黑洞质量与核球质量之间的关系。我们探索了模型中星系的整体形成历史，给出了恒星形成、恒星质量累积、冷气体和金属的宇宙历史预测。我们发现，假设“一致性”ΛCDM 宇宙学的模型在高红移 (z>2) 处过度产生了恒星形成和恒星质量。一个具有较小尺度功率的模型预测了高红移处较少的恒星形成，并且与观测到的恒星质量累积历史吻合良好，但可能难以解释高红移 (z~3-4) 类星体吸收线系统中的冷气体。
引用
@article{arxiv.0808.1227,
title = {A Semi-Analytic Model for the Co-evolution of Galaxies, Black Holes, and Active Galactic Nuclei},
author = {Rachel S. Somerville and Philip F. Hopkins and Thomas J. Cox and Brant E. Robertson and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:0808.1227},
year = {2009}
}
备注
MNRAS accepted