星系盘调节超大质量黑洞的生长

我们检视了当代中心超大质量黑洞 (SMBH, $M_{\rm BH}$) 质量与其宿主星系恒星质量 ($M_{\star}$) 和暗物质 halo 质量 ($M_{200}$) 之间的关系，发现这些关系中的散点与 halo 结构和星系形貌相关。EAGLE 模拟再现了观测到的 $M_{\rm BH}$-$M_{\star}$ 关系，包括（定性地）其对形貌的依赖：在固定 $M_{\star}$ 的情况下，盘状星系的宿主黑洞质量小于椭圆星系。我们指出，$M_{\rm BH}$ 与 $M_{200}$ 相关，这正如若黑洞受宿主暗物质 halo 规模进程调节时所预期的那样；但 $M_{\rm BH}$ 与 halo 结合能 ($E_{\rm bind}$) 之间存在更紧密的相关性，这表明该量编码了关于 halo 质量和 halo 结构的更多信息，是 $M_{\rm BH}$ 更根本的关键因素。就 $M_{\rm BH}$-$M_{\star}$ 而言，$M_{\rm BH}$-$E_{\rm bind}$ 关系中的散点也strongly 地与形貌相关。银河系中心几乎太平的气体在星系生长过程中保持强大的旋转支持，从而抑制了向内部运输，阻止了通过气体吸积实现快速 SMBH 生长。然而，在最终演变为当代椭圆星系的星系中，这种旋转支持被破坏，使得气体可以被引导到中心 SMBH 周围，从而触发快速的生长。星系形成外壳质量比例的演变表明，这种破坏是由星系-星系相互作用和合并引起的。我们的发现支持了近期基于约 $L^{\star}$ 星系的受控模拟得出的结论，即长期的星系世界面演化抑制了中心 SMBH 的生长。