银河系合并中恒星与黑洞反馈的建模

我们描述了将恒星形成和黑洞吸积反馈纳入孤立星系和合并星系模拟中的技术。目前，这些过程的细节无法在银河尺度的模拟中被分辨。因此，我们的基本方法是从基本物理假设出发，形成星际介质和黑洞吸积的粗粒度表征，以便在被分辨的尺度上包含这些效应。我们采用多相恒星形成气体模型来说明此方法。恒星形成反馈会压迫高度密集的气体，从而改变其有效状态方程。这使得构建气体比例远高于早期数值工作中所能实现的稳定星系模型成为可能。我们通过引入对星系中中心超大质量黑洞吸积的处理，扩展了该模型。假设少量伽马射线能量与周围气体之间发生热耦合，我们展示了这种反馈如何调节黑洞的生长。在气体丰富的星系合并中，我们观察到在潮汐相互作用触发强烈核气流时，星系活动与中心AGN活动之间的复杂相互作用。一旦吸积的超大质量黑洞生长到临界规模，反馈就会终止其进一步的生长，并在强大的类星体驱动风中驱逐中心区域的气体。因此，我们的模拟方法能够解决星系形成过程中气体动力学、恒星形成和黑洞吸积的耦合过程。