z~6星系盘中的多尺度质量输运：黑洞的燃料供给

利用AMR宇宙学流体动力学N体zoom-in模拟，借助RAMSES代码，我们研究了从高红移直到$z\sim6$的星系核上的质量输运过程。由于模拟的大动态范围，我们能够研究从$\sim50[kpc]$到几$1[pc]$尺度的质量吸积过程。我们研究了与盘上的雷诺应力和引力应力相关的质量输运过程相联系的BH增长。此方法使我们能够作为问题尺度的函数来识别主要的质量输运过程。我们发现，在包含辐射冷却和SNe反馈的模拟中，SMBH在某些时间段以爱丁顿极限增长，整个演化过程中呈现$\langle f_{EDD}\rangle\approx 0.5$。$\alpha$参数由雷诺项$\alpha_R$主导，且$\alpha_R\gg 1$。$\alpha$参数的引力部分$\alpha_G$在较高红移时向星系中心呈增加趋势，在半径<$\sim$几$10^1[pc]$处值为$\alpha_G\sim 1$，对黑洞供能做出贡献。就扭矩而言，我们还发现引力在更早的纪元向星系中心有增加的贡献，而在$\sim 100 [pc]$之上为混合贡献。压力梯度与引力势梯度之间的这种互补作用使得盘上实现有效的质量输运，平均质量吸积率量级为$\sim$几$1 [M_{\odot}/yr]$。在我们的宇宙学模拟中发现的这些水平的SMBH吸积率，在所有试图解释红移$6-7$类星体形成的SMBH增长模型中都是必需的。