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大尺度双主动星系于大尺度宇宙流体动力学模拟中

宇宙学与河外天体物理 2024-11-26 v1 星系天体物理

摘要

检测双主动星系(DAGN)的观测结果并从理论上理解由哪些巨型黑洞(MBH)组成它们,以及它们所在的星系和大尺度环境,正成为进入多信使时代MBH天文学日益重要的问题。本文介绍了来自九个大尺度宇宙流体动力学模拟中产生的DAGN的丰度与性质。我们聚焦于由AGN Lbol > 1e43 erg/s 且属于不同星系的DAGN,即这些配对可以用当前和近期的电磁观测进行表征。我们发现,分离距离为几至30 proper kpc的DAGN数量密度在红移范围z=0-7中从1e-8(或无)到1e-3 comoving Mpc^3不等。在给定红移处,DAGN数量密度在一个模拟到另一个模拟之间可变达两个数量级。然而,对于所有模拟,DAGN的峰值出现在z=1-3之间,正好位于星系形成或AGN活动峰值之前。对应DAGN的比例(相对于总数AGN)范围从0到6%。我们发现,与当前观测约束相比,模拟在z=0时可能产生过少的DAGN(或合并配对过快),但在高红移(z=3)处与初步约束相符。下一代观测器材(如AXIS)对于检测DAGN跨越宇宙时间至关重要。我们预测DAGN在未来X射线望远镜中的可探测性,并讨论DAGN作为未来LISA引力波探测的前体。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.15297,
  title  = {Large-scale dual AGN in large-scale cosmological hydrodynamical simulations},
  author = {Clara Puerto-Sánchez and Melanie Habouzit and Marta Volonteri and Yueying Ni and Adi Foord and Daniel Anglés-Alcázar and Nianyi Chen and Paloma Guetzoyan and Romeel Davé and Tiziana Di Matteo and Yohan Dubois and Michael Koss and Yetli Rosas-Guevara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.15297},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS