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来自宇宙学模拟的矮星系 AGN 驱动外流:内部性质与观测特征

星系天体物理 2026-06-29 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

虽然 AGN 反馈是大质量星系演化的关键驱动因素,但其在矮星系区间的物理性质与观测特征仍知之甚少。我们研究了 AGN 驱动的外流对矮星系 ISM 的影响,并评估这些事件能否通过发射线诊断被稳健地识别。我们分析了来自 AURIGA 项目的一个高分辨率宇宙学磁流体动力学放大模拟。我们聚焦于一个恒星质量为 1e9.7 M*/Msun、宿主一个 1e7 Msun 黑洞的矮星系。我们通过中心黑洞周围气体中的压力峰值识别了各个外流事件,追踪了此类气体的热力学与运动学历史,并利用光致电离模型计算了合成的、空间分辨的星云发射,以构建 BPT 诊断图。我们表明,该区间内的 AGN 活动会产生达到 >1e6 K 温度的致密、超压中心气泡。这些结构将 ISM 加速至高达 600km/s,超过了恒星反馈所驱动的速度:外流物质并未逃逸出晕,而是在距离星系中心 10kpc 内减速并重新分布。合成发射线建模揭示了此类 AGN 驱动反馈的清晰、时间依赖性特征。在其生命周期中,模拟的宿主 AGN 星系描绘了观测到的矮 AGN 的轨迹,并在 BPT 图中从 SF 序列穿过复合区域迁移至 AGN 区域,凸显了一种自调节机制,即黑洞吸积其燃料供应,逐步向低电离核区移动。我们的结果表明,矮星系中的 AGN 驱动外流主要通过周期性加热和快速气体循环来调节中心 ISM,而非通过大尺度气体抛射。这些过程产生了可观测的光谱特征,为识别低质量星系中的 AGN 反馈提供了一条有希望的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.30726,
  title  = {AGN-driven outflows in dwarf galaxies from cosmological simulations: Internal properties and observational signatures},
  author = {Elena Arjona-Gálvez and Arianna Di Cintio and Robert J. J. Grand and Laura V. Sales and Gabriela Canalizo and Teresa Matamoro Zatarain and Aswin P. Vijayan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.30726},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 7 figures and 3 appendices, submitted to A&A