黑洞、浓密大气层与星系形成

在浓密大气层中，由超大质量黑洞（BHs）驱动的喷流抵消辐射冷却。喷流是间歇性喷发的，但足够频繁，以至于浓密大气层在喷流不活动的间隙中几乎不接近冷却灾难。子尺度黑洞释放的能量通过两种机制在数十千分之一尺度上平衡冷却：首先是吸积率对温度的敏感性，其次是喷流破坏半径随环境密度变化的方式。热气体的吸积不会显著增加黑洞质量，后者由快速黑洞生长和星系形成的快速期间决定，当时中心的冷气体短暂地较为丰富。热气体不会在浅势阱中积累。随着宇宙年龄的增加，更深的势阱形成，热气体最终积累。这股气体很快会阻止进一步的星形成，因为由黑洞驱动的喷流防止其冷却，并且会吸收大部分冷的吸积气体，因而很少形成许多恒星。因此，黑洞决定了星系质量的上限。低质量星系的形成被光加热和超新星驱动的星系风的组合所抑制。这种机制联合作用，可能可以解释冷暗物质宇宙学中星系亮度函数与暗面暗能量质量函数之间的深刻差异。