AGN 反馈能否打破星系、星系群与星系团的自相似性？

人们通常认为 AGN 反馈能够打破星系、星系群和星系团的自相似标度关系。利用高分辨率三维流体动力学模拟，我们分离了 AGN 反馈对 $L_{\rm x}-T_{\rm x}$ 关系的影响，测试了两种典型且常见的反馈模式：自调节机械反馈和类星体热爆炸。我们发现 AGN 反馈在以一致方式打破该关系方面存在严重困难。自相似性的打破直接与 $R_{500}$ 内的气体排出有关，而中心冷却时间与核心密度成反比。因此，打破自相似性意味着破坏冷核，使所有系统转变为非冷核天体，这与存在多个冷核系统的观测数据明显矛盾。自调节反馈能够淬灭冷却流并保留冷核，从而在任何尺度上阻止剧烈的气体排出和自相似性破缺；关系弥散度也受到限制。脉冲式热爆炸可以在 $T_{500} < 1$ keV 时打破包含核心的 $L_{\rm x}-T_{\rm x}$ 关系，但会大幅排空并过度加热晕，产生一个永久性的非冷核星系群，正如宇宙学模拟所经历的那样。即使发生部分气体排出，大质量系统依然处于过热状态。我们证明，纯 AGN 反馈的作用是降低光度并加热气体，其方向垂直于拟合线。