AGN和SNe反馈如何影响高红移星系中的质量输运与黑洞增长

通过使用宇宙学流体动力学模拟，我们研究了超新星（SN）和活动星系核（AGN）反馈对气体向星系核的质量输运以及黑洞（BH）增长至红移z~6的影响。我们研究了BH增长与重力和压力力矩相关的质量输运过程的关系，以及这些过程如何被反馈修改。通过冷流宇宙学气体接近自由落体到达星系外区。然后，由SNe在环星系介质中通过激波和爆炸产生的气体湍流运动所引起的压力力矩，是超出中心约100 pc范围外质量输运的主要来源。由于星系中心区域质量的高集中度，重力力矩在高红移往往更重要。近乎自由落体物质与重力和压力力矩的共同作用，在~pc尺度上产生了量级约为~1 M_sun/yr的质量吸积率。在没有SN反馈的情况下，单独的AGN反馈在BH达到足够高的质量$\sim 10^6$ M_sun以自我调节之前，不会显著影响恒星形成或BH增长。而单独的SN反馈则同时降低了恒星和BH的增长。最后，SN和AGN反馈协同作用有效地抑制了BH增长，而由于最终的BH质量较小（~几×10^5 M_sun），恒星形成保持在仅由SN反馈设定的水平。SNe创造了一个更加稀薄和炎热的环境，其中来自中心AGN的能量注入可以进一步加速气体。