星系与类鲕鱼演化的统一模型

我们在冷暗物质主导宇宙中模拟星系形成与演化的半分析模型中引入了超大质量黑洞生长的简单方案。我们假设超大质量黑洞在主要合并事件中形成并燃料补给。若两颗质量相当的星系合并，其中心黑洞将 coalescence（合并），并在数十七年时间尺度内，将合并残骸中约百分之几的气体吸积到新黑洞中。凭借这些简单假设，我们的模型不仅能很好地拟合观测星系演化的诸多方面，还能定量再现星系中超大质量黑洞质量与星系中心夸张光度关系、类鲕鱼星体随红移强烈演化规律，以及周围类鲕鱼与其宿主星系光度关系。从z=2到z=0类鲕鱼数密度的显著下降归因于三个因素的综合作用：i）合并率下降，ii）用于燃料黑洞的冷气体供应量下降，iii）气体吸积时间尺度增加。在LCDM宇宙学下，该模型对总体冷气体内容在星系中的下降趋势，与从阻尼Lyman-α系统观测得到的推断结果一致。我们的研究强有力地表明，超大质量黑洞、类鲕鱼及成熄星的演化与星系的层级构建密不可分。