含多个黑洞的星系掠过式相遇产生恒星形成线性尾迹

我们在宇宙学流体动力学模拟 ASTRID 中寻找如 van Dokkum 等人(2023)最近发现的模拟恒星形成线性尾迹。在 ASTRID 的逃逸黑洞中,没有一个能够产生清晰的恒星形成尾迹。与此同时,掠过式相遇——通常涉及一个致密星系(含一个中心黑洞)和一个恒星形成星系(含一对黑洞)——极好地再现了所观测到的恒星形成线性特征在许多关键性质(其长度与线性度;近期恒星形成等)上的表现。我们预测该特征在此类系统中持续约 100 Myr,因而构成稀有事件。该特征在其最亮节点中含有一个部分被剥离的星系(其 $M_{\rm gal}=10^9 \sim 10^{10}M_\odot$)以及一个双黑洞系统($M_{\rm BH}=10^5 \sim 10^7\,M_\odot$)。节点中来自 AGN 的 X 射线辐射在此类系统中应可被探测到。在首次掠过之后 $100\sim 200\,{\rm Myrs}$,星系并合,留下一个三重黑洞系统,处于一个(仍)活跃恒星形成的早型遗迹中,质量为 $\sim 5\times 10^{10}\,M_\odot$。后续的 JWST 观测可能是揭示这些线性特征本质的关键,通过潜在探测构成亮节点的较年老恒星族。因此,对此类探测的确认可有助于区分掠过式相遇与大质量黑洞尾迹,从而揭示此类特征的起源。