FIRE 大质量星系宇宙学模拟中多通道 AGN 反馈的效应

来自超大质量黑洞的反馈被认为是银河系质量尺度以上星系观测到的颜色双峰性的关键驱动因素。AGN 反馈已在许多星系形成模拟中被建模，但多数实现涉及简化处方或粗粒度星际介质（ISM）。我们展示了首批带 AGN 反馈并演化至 $z\sim0$ 的 FIRE-3 宇宙学 zoom-in 模拟，考察 AGN 反馈对晕质量范围 $10^{12}-10^{13} M_{\odot}$ 内一组星系的影响。这些模拟将详细的恒星与 ISM 物理与多通道 AGN 反馈结合，包括辐射反馈、机械外流，且在部分模拟中包含宇宙射线（CRs）。我们发现这些模拟中的大质量（>L*）星系可匹配本地标度关系，包括恒星质量-晕质量关系和 $M_{\rm BH}$-$\sigma$ 关系；在带 CRs 的更强模型中，它们还匹配尺寸-质量关系和 Faber-Jackson 关系。模拟中许多带 AGN 反馈的大质量星系已熄火恒星形成并具有椭圆形态，与观测定性一致。相反，无 AGN 反馈的大质量端模拟产生的星系过于大质量且恒星形成过快，紧致度高出一个量级，且速度弥散远超 Faber-Jackson。尽管有这些成功，当反馈参数保持恒定时，所分析的 AGN 模型并未产生完全真实的星系：更强模型产生最真实的大质量星系，但往往过度熄火较低质量星系。这表明需要对 AGN 建模作进一步改进。