活动星系核反馈如何驱动首批类星体的尺寸增长

红移 $z \,=\, 6$ 处的类星体由吸积所驱动，其上的超大质量黑洞质量达 $M_{\rm BH} \sim 10^9 \rm \, M_{\odot}$。它们的快速聚集需要高效气体流入星系核，使黑洞吸积率维持在接近爱丁顿极限，同时也需要高中心恒星形成率。利用运动网格代码 Arepo 进行的一组宇宙学“zoom-in”流体动力学模拟，我们表明 $z \,=\, 6$ 类星体宿主星系形成了极紧密束缚的恒星核球，其峰值圆速度为 $300$ - $500$ km s$^{-1}$，半质量半径约 $0.5 \, \rm kpc$。尽管束缚能很高，我们发现这些致密核球在 $z \, < \, 6$ 时发生膨胀，其半质量半径到 $z \, = \, 3$ 时达到 $\approx 5$ kpc。圆速度较初始值下降约 $2$ 倍，在 $z \, \approx \, 3$ 时为 $200$ - $300$ km s$^{-1}$，且恒星轮廓经历了尖核-平核转变。通过追踪单个恒星族，我们发现恒星成分的逐渐膨胀主要由暴发性活动星系核(AGN)反馈引起的引力势涨落所驱动。我们还发现，若 AGN 反馈无效，则星系尺寸增长与平核恒星轮廓的发展不会发生。我们的结果表明，AGN 驱动的外流可能对大质量星系的内部结构有深远影响，或可解释其尺寸增长、平核椭圆星系的形成，以及在高速度弥散 $\sigma_{\star}$ 处所见的 $M_{\rm BH}$ - $\sigma_{\star}$ 关系的饱和。