超大质量黑洞如何塑造星系群中心熵值

星系群中一部分呈现出小于1 Gyr的中心冷却时间，以及低于$30\,\mathrm{keV}\,\mathrm{cm}^2$的中心星系熵值。我们提供一种直截了当的解释，说明这些低中心熵值如何与超大质量黑洞（SMBH）的吸积有关。假设活跃性核（AGN）喷气加热辐射性冷却的星际介质（ICM）以及Bondi吸积之间存在时间平均的平衡，我们推导出一种随SMBH质量和星系质量比例为$K\propto M_\bullet^{4/3}M_{500\mathrm{c}}^{-1}$的平衡熵值。对于固定星系质量而言，过度巨大的SMBH会将中心熵值提高到冷核阈值之上，从而暗示了一种新型限制星系群中SMBH质量的方法。我们在质量为$10^{15}\,\mathrm{M}_\odot$的冷核星系中找到了$1.4\times10^{10}\,\mathrm{M}_\odot$的限制值。我们对一个理想化的普罗斯星系（Perseus-like cluster）进行三维水动力学模拟，包含AGN喷气，并发现它们在计算X射线辐射加权星系熵值时加入喷气熵值修正后，能够再现我们解析模型的预测。我们的发现对建模宇宙学星系群具有重大意义：过度巨大的SMBH和较高的加热效率会预clude星系群的形成。