活动星系核辐射在大质量星系环星系介质上的印记

宇宙学模拟中的活动星系核（AGN）产生爆发性反馈，调节大质量星系中的恒星形成，并改变至大尺度的气相结构。在此，我们探究AGN辐射对气体加热与冷却的直接效应，所用系统为一个高分辨率、红移 $z=3$、与类星体宿主同等质量（$M_{\rm h}=10^{\rm 12.5}M_{\rm\odot}$）的暗物质晕，且未运行AGN反馈。我们假设AGN辐射以双锥角 $\alpha$ 各向异性地作用于环星系介质（CGM）。我们发现，即便相对微弱的AGN（黑洞质量 $M_{\rm\bullet}=10^{\rm 8}M_{\rm\odot}$、爱丁顿比 $\lambda=0.1$）也能显著降低发生灾难性冷却的晕气体比例，相较于仅受紫外背景（UVB）光致电离的气体。通过改变 $M_{\rm\bullet}$、$\lambda$ 与 $\alpha$，我们研究它们对观测量的影响。一个 $10^{\rm 9}M_{\rm\odot}$、 $\lambda=0.1$ 且 $\alpha\approxeq60^{\rm o}$ 的AGN可重现 Ly$\alpha$、HeII 与 CIV 的平均表面亮度（SB）轮廓，并给出处于观测估计范围内的光学厚吸收体覆盖分数。模拟的 SB$_{\rm CIV}$ 轮廓比观测更陡，表明没有足够金属被推至极内CGM之外。对于该参数组合，相对于仅UVB情形，发生灾难性冷却的CGM质量减半，而大致相同质量偏离流体静力平衡而加热与冷却，暗示AGN周围自调节的重要性。本研究展示了CGM观测如何不仅能约束CGM自身性质，也能约束AGN引擎的性质。