淬灭作为星系暗物质晕与其中心黑洞之间的较量

现有的星系形成模型尚未解释星系结构与恒星形成活动之间引人注目的相关性，特别是在关键结构图中划分恒星形成星系与淬灭星系的倾斜且移动的边界。本文利用这些及其他关系来“逆向工程”中心星系的淬灭过程。基本思想是：在给定恒星质量下，半径较大的恒星形成星系因中心密度较低而具有较小的黑洞质量。当星系黑洞辐射的累积有效能量等于其晕气体束缚能的约 $4\times$ 时，星系跨入绿谷。由于较大半径星系的黑洞更小，可知它们必须演化到更高的恒星质量才能满足该晕能量判据，这解释了倾斜边界的成因。恒星形成星系间半径差异的一个可能原因是暗物质晕集中度。恒星形成星系的演化轨迹几乎与绿谷边界平行，主要是这些边界随宇宙时间的横向运动导致星系淬灭。恒星形成、淬灭和绿谷星系的黑洞标度律不同，且大部分黑洞质量增长发生在绿谷。其启示包括：恒星形成星系的半径是塑造其黑洞的重要第二参数；黑洞与其晕相关联，但对恒星形成、淬灭和绿谷星系的关联方式不同；且同样的黑洞-晕淬灭机制自 $z \sim 3$ 以来一直存在。我们以关于黑洞-星系共同演化、黑洞标度律的起源与解释的探讨作结。