$M_{\star}$-$M_{\mathrm{BH}}$ 关系中散射的不同物理与数值来源及其与星系演化的联系

观测已确立了超大质量黑洞 (SMBH) 的质量与其宿主星系恒星质量之间存在紧密的相关性，尽管存在显著的散射。该散射随星系质量和红移的大小蕴含有关 SMBHs 来源及其与星系共演化物理本质的宝贵信息。本文通过研究 Illustris、TNG100 和 EAGLE 三大宇宙模拟中的大质量星系 $M_{\rm BH}$-$M_\star$ 关系散射，来强化这一联系。我们发现 TNG100 的散射显著低于 Illustris 和 EAGLE，这反映了不同黑洞反馈模型的差异。通过数值实验，我们分离了散射的不同贡献，包括固有成分。 在 $z=0$ 时，Illustris 和 EAGLE 显示约 $0.3$ dex 的固有散射，主要由黑洞吸积引起；而 TNG100 更小的散射则由层级合并主导，暗示更受限的大质量星系。黑洞种子质量的变化可引入散射，尽管其在 $z=0$ 时的影响取决于反馈模型。在不考虑 AGN 反馈时，低质量星系 ($\log M_\star < 10^{10.5},\mathrm{M_\odot}$ 在 $z=0-3$ 时) 的散射会显著放大至约 $0.5$ dex，凸显了反馈在 SMBH-星系共演化中的关键作用。相比之下，层级合并 quenched 系统是大质量星系散射降低的主要因素。基于我们的发现，我们预计在高红移处 $M_{\rm BH}$-$M_\star$ 关系的散射可能提供关于 SMBHs 来源的有价值的线索。