中文

MISTRAL:基于辐射高效吸积的类鲁亚星风模型

星系天体物理 2025-10-22 v2

摘要

类鲁亚星(AGN)反馈对于调节星系演化至关重要。针对来自快速吸积超大质量黑洞(SMBH)的宽吸收线风的观测结果,我们介绍了Mistral类鲁亚星反馈模型,并在 Arepo 代码中实现。Mistral包含两个版本:连续径向(Mistral-continuous)和随机双极动量沉积(Mistral-stochastic)。在 IllustrisTNG 模拟框架下,我们通过一个理想化的牛津质量星系和降至 z=2z=2 的宇宙放大模拟,探讨了Mistral对黑洞与星系属性的影响。不同于标准热力学类鲁亚星反馈假设,Mistral 生成类星系尺度的风,模拟由黑洞吸积驱动的外流。Mistral-continuous 产生短暂的星系水浴,无法有效调节 z=2z=2 级巨型星系的生长。在 contrast 中,Mistral-stochastic 有效抑制了巨型星系的星形成,复现了经验星系-暗核质量关系,并产生一致的黑洞-星质量演化趋势。通过支持大尺度外流同时防止气体流入,Mistral-stochastic 同时调节星系与暗核尺度的冷气与热气分数。因此,Mistral-stochastic 在所探索的暗核质量范围内(10123×1013M10^{12}-3\times10^{13}\,M_\odot)自洽工作,无需采用此类暗核质量相关的类鲁亚星反馈方案(如 IllustrisTNG 中所用)。本模型是预测类鲁亚星风对星系演化影响、解释由 JWST 观测到的日益增长的高红移星系与鲁亚星的有力工具。本工作是“学习宇宙”合作项目的一部分,旨在推断支配宇宙演化的物理过程。

引用

@article{arxiv.2504.08041,
  title  = {MISTRAL: a model for AGN winds from radiatively efficient accretion in cosmological simulations},
  author = {Marion Farcy and Michaela Hirschmann and Rachel S. Somerville and Ena Choi and Sophie Koudmani and Thorsten Naab and Rainer Weinberger and Jake S. Bennett and Aklant K. Bhowmick and Hyunseop Choi and Lars Hernquist and Julie Hlavacek-Larrondo and Bryan A. Terrazas and Francesco Valentino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08041},
  year   = {2025}
}