测量模拟超大质量黑洞附近的气体吸积与角动量
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v2
摘要
利用动态范围超过1000万的宇宙学模拟，我们研究了包含超大质量黑洞（SMBH）的盘星系中气体质量与角动量穿过核周区域的输运过程。作为利用最先进的高分辨率宇宙学模拟对星系与黑洞共同演化进行建模的第一阶段，这些模拟追踪了星系演化相对平静阶段（无合并）且没有活动星系核（AGN）反馈时的燃料补给过程。我们展示了不同红移（z=6、4和3）和三种不同黑洞质量（3000万、9000万和3亿太阳质量；在z=4时）下的模拟结果，以及包含在最致密区域近似光学厚冷却处方的模拟。整个核周盘的内区气体质量随时间表现出瞬态和混沌行为。内区气体质量的傅里叶变换在整个区域遵循斜率为-1的幂律，这表明，在没有星系合并和AGN反馈影响的情况下，质量涨落是随机的，在每次模拟期间（约1-2 Myr）吸积没有优先的时间尺度。气体盘的角动量在小于1 Myr的时标内相对于千秒差距尺度上的盘改变了方向，反映了核周区域混沌和瞬态的气体动力学。由于核周盘的动力学状态而向内驱动的下落气体团块，可能在决定SMBH的自旋演化中起重要作用，正如随机吸积场景中所提示的那样。
引用
@article{arxiv.1004.3785,
title = {Measuring Gas Accretion and Angular Momentum near Simulated Supermassive Black Holes},
author = {Robyn Levine and Nickolay Y. Gnedin and Andrew J. S. Hamilton},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.3785},
year = {2015}
}
备注
13 pages, 10 figures; accepted to ApJ; corrected minor typos and reference errors