黑洞演化：I. 超新星调节的黑洞增长

超大质量黑洞（BH）的增长取决于宿主星系能够为其提供的气体量，而这又受宇宙环境的控制，通过星系并合和宇宙流吸积（它们决定了星系获取气体的时机），同时也受星系内部过程如恒星形成以及恒星和黑洞自身反馈的控制。在本文中，我们利用高分辨率缩放宇宙学模拟（Seth 模拟）研究了 z=2 处一个 10^12 Msun 暗晕（它是 z=0 时一个星系群的前身）及其中心黑洞的增长。我们研究了由星系中冷气体吸积驱动的黑洞演化，并探讨了超新星（SNe）反馈的效率。对于相对低效的 SNe 能量输入，黑洞从早期就以爱丁顿率增长，并在质量足够大时达到自调节。我们发现，在早宇宙时期 z>3.5，高效的 SNe 反馈阻止了稳定盘的形成以及黑洞附近致密冷气体的积累，使中心致密天体饥饿。随着星系及其暗晕积累质量，它们能够约束由主要并合提供的核内流，黑洞以持续的近爱丁顿吸积率增长。我们认为这一机制在低质量星系中应当普遍存在，对应于我们模拟中恒星质量低于 <10^9 Msun 的星系。