星系与其超大质量黑洞非并合共同演化的证据
星系天体物理
2023-06-28 v2
摘要
近期的观测与理论研究表明，超大质量黑洞（SMBHs）主要通过非并合（‘Secular’/长期演化）过程增长。由于星系并合导致动力学核球增长，观测上隔离非并合增长的唯一方法是研究低核球-总质量比（如B/T < 10%）的星系。然而，核球增长也可由盘不稳定性等长期过程引起，使得以盘主导筛选作为选取无并合系统的一种方式不够完整。在此，我们使用Horizon-AGN模拟筛选出自z = 2以来未经历并合的模拟星系（不论核球质量），并相较于并合主导历史的星系，研究它们在典型黑洞-星系标度关系上的位置。尽管这些相关性的存在长期被解释为星系与其SMBHs由星系并合驱动的共同演化，我们在此表明即便没有并合它们依然存在。我们发现，对于无并合与并合主导的星系，SMBH质量与总质量及恒星速度弥散之间的相关性均独立于B/T比。此外，无并合星系中核球质量与SMBH质量的相关性依然明显，其截距依赖于B/T。星系并合减小了标度关系周围的散射，无并合系统显示出更宽的散射。我们表明，对于无并合星系，共同演化由射电模式反馈主导，并认为星系并合之间的长时间间隔对所有星系中星系与SMBHs的共同演化有重要贡献。
引用
@article{arxiv.2211.13677,
title = {Evidence for non-merger co-evolution of galaxies and their supermassive black holes},
author = {R. J. Smethurst and R. S. Beckmann and B. D. Simmons and A. Coil and J. Devriendt and Y. Dubois and I. L. Garland and C. J. Lintott and G. Martin and S. Peirani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13677},
year = {2023}
}
备注
RJS and RSB are joint first authors. 12 pages, 7 figures. Accepted 2023 February 13. Received 2023 February 2; in original form 2022 November 24