超高爱丁顿极限机制如何调控高红移星系中的黑洞增长
星系天体物理
2023-03-08 v2 高能天体物理现象
摘要
超高爱丁顿极限吸积是一种可能解释宇宙最初十亿年内 超大质量黑洞(BHs)快速组装的模型。这一临界机制与辐射效率低的吸积相关,并伴随以风和喷流形式的强大外流。通过对孤立星系及其宿主晕中 BH 演化进行分辨率为 12 pc 的流体动力学模拟,我们研究了超高爱丁顿极限反馈如何影响 BH 的质量增长。结果表明,超高爱丁顿极限反馈在几 Myr 内有效阻止了 BH 的增长。由于该机制下喷流的高效调控,超高爱丁顿极限吸积事件保持相对温和,典型速率约为爱丁顿极限的 2-3 倍。我们发现,这些喷流足够强大,能将气体从宿主星系中心一直抛射至几 kpc 的星系尺度,但并未显著影响这些大尺度上的气体流入。通过改变喷流反馈效率,我们发现较弱的超高爱丁顿极限喷流允许通过更频繁的超高爱丁顿极限吸积事件实现更显著的 BH 增长。我们得出结论,有效的超高爱丁顿极限增长是可能的,因为我们发现具有弱喷流反馈效率的模拟在长时间()内提供的 BH 质量演化略大于以爱丁顿极限吸积的 BH。
引用
@article{arxiv.2201.08766,
title = {How the super-Eddington regime regulates black hole growth in high-redshift galaxies},
author = {Warren Massonneau and Marta Volonteri and Yohan Dubois and Ricarda S. Beckmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.08766},
year = {2023}
}
备注
Updated the paper to the published A&A version