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Astrid 中的物质聚类:来自现实黑洞动力学的减弱双生物反馈

星系天体物理 2026-05-07 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

来自活跃星系核 (AGN) 的双生物反馈常被引用为物质功率谱抑制的主要来源,对精密宇宙学和 S8S_8 矛盾具有深远影响。我们提出 Astrid-DMO,这是大规模 Astrid 流体动力学模拟的仅黑暗物质版本,并通过 Phydro(k)/PDMO(k)P_{\rm hydro}(k)/P_{\rm DMO}(k) 测量双生物反馈效应。我们发现在 z=0z=0 时无显著抑制,在 z=0.2z=0.2 时仅有轻微抑制,弱于其他先进模拟。通过使用受控小规模运行,我们识别到这一差异的关键驱动因素:黑洞 (BH) 动力学的处理方式。广泛使用的 BH 重新定位方案人为地增强了 BH 合并活动并提升了动力学 AGN 反馈效率 (例如在 z=1.5z=1.5 时提高约 22 倍),导致抑制过强。相比之下,更物理的动力摩擦模型降低了反馈效率并弱化了聚类抑制。因此,在 AGN 反馈重新协调大尺度结构测量与 cosmic microwave background (CMB) 推断的 Λ\LambdaCDM 宇宙学变得更加困难。虽然加强 AGN 反馈可增加抑制,但在本模型中,这会导致与观测到的星系恒星质量和 AGN 亮度函数之间的张力。这些结果促使我们考虑新的非双生物物理学以抑制后期物质聚类,或新型机制可高效地从 halo 中喷射气体而不损害其他星系属性。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.04176,
  title  = {Matter Clustering in Astrid: Reduced Baryonic Suppression from Realistic Black Hole Dynamics},
  author = {Yanhui Yang and Simeon Bird and Yihao Zhou and Tiziana Di Matteo and Rupert Croft and Yueying Ni and Nianyi Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.04176},
  year   = {2026}
}

备注

11 pages, 4 figures, 1 table + Appendix (4 figures, 1 table); submitted to ApJL