等级宇宙中活动星系核空间密度的反等级演化
星系天体物理
2014-10-02 v2
摘要
近期观测表明，明亮活动星系核（AGN）的空间密度峰值出现在比暗弱 AGN 更高的红移处。AGN 演化中的这种“由大到小”（downsizing）趋势似乎与等级结构形成情景相矛盾。在本研究中，我们展示了基于等级结构形成情景的星系与 AGN 形成半解析模型所预测的 AGN 空间密度演化。我们证明该模型能够重现 AGN 空间密度演化的“由大到小”趋势。模型中该趋势的成因是恒星形成导致的冷气体耗尽、大质量晕中气体冷却的抑制以及 AGN 寿命随动力学时标缩放的综合结果。我们假设星系的主要并合会引发星暴、球状体形成以及冷气体吸积到超大质量黑洞（SMBH）上；并假设这种冷气体吸积触发了 AGN 活动。由于冷气体主要因恒星形成而耗尽，且在大质量暗晕中气体冷却受到抑制，吸积到 SMBH 上的冷气体量随宇宙时间减少。此外，AGN 寿命随宇宙时间增加。因此，在低红移处，主要并合并不总是导致明亮 AGN 的产生。由于 AGN 光度与吸积到 SMBH 上的气体质量相关，明亮 AGN 的空间密度比暗弱 AGN 下降得更快。我们得出结论：AGN 空间密度的反等级演化与等级结构形成情景并不矛盾。
引用
@article{arxiv.1408.3726,
title = {Anti-hierarchical evolution of the Active Galactic Nucleus space density in a hierarchical universe},
author = {Motohiro Enoki and Tomoaki Ishiyama and Masakazu A. R. Kobayashi and Masahiro Nagashima},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.3726},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 5 figures. Accepted for publication in ApJ. Minor editorial changes and typos corrected