$M_{\unicode{x25CF}}-\sigma_0$ 关系中的因果反转：对高红移超大质量黑洞质量估计的影响

将因果发现原理应用于天体物理数据的新兴方法已得出对超大质量黑洞（SMBH）与其宿主星系共进化机制深入认识的肯定性结果。观测结果表明，在不同星系形态之间存在明显的因果反转——SMBH 对螺旋星系宿主的物理参数演化具有因果影响，而椭圆星系中的 SMBH 则是与宿主同步成长的被动伴侣。为进一步探索并获取见解，有必要利用星系模拟器来追踪观察到的因果关系的时间演化，从而更好地了解 SMBH/星系演化方向随时间变化的特性。我们采用 NIHAO 套组的宇宙学小尺度流体动力学模拟，跟踪个别星系及其中心 SMBH 质量（$M_{\unicode{x25CF}}$）和属性（包括中心恒星速度色分散 $\sigma_0$）的演化。我们再现了来自真实星系的因果结果，但通过观察发现，SMBH/星系的因果方向在星系形成巅峰星际活动前后发生显著反转。$M_{\unicode{x25CF}}-\sigma_0$ 关系因果反转的这一发现，预示着对高红移 SMBH 质量估计可靠性的更大担忧，以及对早期“超大质量黑洞”假设的质疑。为解决此问题，我们应用了更新的、以因果为导向的比例关系，预测在高 $z$ 处的黑洞质量约为原来的两个数量级，从而在与局部 $z=0$ SMBH-星系质量比例上并不显得过大。