类银河系星系中的黑洞饥饿与核球演化
星系天体物理
2016-04-20 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们提出了一项新的放大流体动力学模拟“Erisbh”，该模拟追踪了类银河系星系中心超大质量黑洞的宇宙学演化与反馈效应。ErisBH 与近距离银河系类似星系“Eris”具有相同的初始条件、分辨率以及气体冷却、恒星形成与反馈的方案，但它还加入了超大质量黑洞的形成、生长与反馈的预设。我们发现，该星系的中心黑洞主要通过与其他来自下落卫星星系的黑洞并合而生长。由于极少有气体到达亚千秒差距尺度，通过气体吸积的生长微乎其微。在 z=0 时，最终黑洞质量约为 260 万太阳质量，其在 MBH-MBulge 和 MBH-sigma 平面上紧邻 SgrA* 的位置，处于与伪核球观测相符的位置。鉴于气体吸积导致的生长有限，我们认为中心黑洞的质量在 z~8 时应已超过 10^5 太阳质量。AGN 反馈对宿主星系的影响仅限于最中心的几百秒差距内。尽管 AGN 反馈较弱，但它似乎导致了中心核球相对于原始 Eris 的生长受限，这导致内部几秒差距内的旋转曲线明显更平坦。此外，ErisBH 的盘更容易发生不稳定性，因为它的核球比 Eris 更小，而盘比 Eris 更大。因此，相对于 Eris，ErisBH 的盘经历了更强的动力学演化，并且在 z=0.3 左右，一个弱棒增长为尺寸达几个盘标度长度的强棒。该棒在内部几百秒差距内触发了恒星形成的爆发，为中心黑洞提供了少量新的燃料，并导致 ErisBH 的核球在 z=0 时呈现盒状/花生状形态。（有删减）
引用
@article{arxiv.1508.07328,
title = {Black Hole Starvation and Bulge Evolution in a Milky Way-like Galaxy},
author = {Silvia Bonoli and Lucio Mayer and Stelios Kazantzidis and Piero Madau and Jillian Bellovary and Fabio Governato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.07328},
year = {2016}
}
备注
16 pages, 16 figures. Submitted to MNRAS