黑洞增长的宇宙学模拟：AGN 光度与反层级演化
宇宙学与河外天体物理
2015-06-16 v3
摘要
在本研究中，我们利用运行至 的宇宙学流体动力学模拟，对黑洞增长和活动星系核 (AGN) 的演化进行了详细的统计分析。这些模拟自洽地追踪了辐射冷却、恒星形成、金属增丰、黑洞增长以及来自 II 型/Ia 型超新星和 AGN 的相关反馈过程。我们考虑了两次模拟运行：一次具有 的大共动体积，另一次具有 的较小体积但质量分辨率高出近 20 倍。与先前的结果一致，我们的模拟能够广泛匹配本地宇宙中观测到的黑洞性质。此外，我们的模拟成功复现了直至 的低光度和高光度两端的 bolometric AGN 光度函数的演化。另外，较小但更高分辨率的运行能够匹配更高红移 处低 bolometric 光度端的观测数据。我们还与观测到的 AGN 软 X 射线和硬 X 射线光度函数进行了直接比较（包括对环面级别遮蔽的经验修正），并发现了同样良好的一致性。这些结果很好地表明，AGN 数密度演化中观测到的“反层级”趋势（即明亮 AGN 的数密度峰值出现在比暗弱 AGN 更高的红移处）可由我们的模拟自洽地预测。文中讨论了这种反层级演化行为对活跃黑洞、其质量及爱丁顿比率的影响。总体而言，AGN 数密度随红移的反层级行为主要归因于（大质量）黑洞附近解析区域内的气体密度演化。（已删减）
引用
@article{arxiv.1308.0333,
title = {Cosmological simulations of black hole growth: AGN luminosities and downsizing},
author = {Michaela Hirschmann and Klaus Dolag and Alexandro Saro and Lisa Karin Bachmann and Stefano Borgani and Andreas Burkert},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.0333},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 15 figures, 1 table, accepted for publication in MNRAS, the analysis is updated using a simulation run with a cosmological volume of (500Mpc)^3 containing 2*1,564^3 particles