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宇宙黎明大质量星系中的超大质量黑洞增长

星系天体物理 2025-10-23 v1 宇宙学与河外天体物理

摘要

在宇宙黎明 z9z \gtrsim 9 看到由詹姆斯·韦伯太空望远镜所发现的若干大质量、亮星系中,几乎都显示出与活跃星系核(AGN)相关的光谱特征。这些AGN候选者表明,超大质量黑洞(SMBH)在早期宇宙中快速增长。在一系列数值实验中,我们利用使用自适应网格细化代码 RAMSES 运行的 cosmological 流体动力学 zoom-in 模拟,探讨了SMBH如何在宇宙黎明中最质量星系内增长并影响这些星系。我们的模拟套组探讨了超Eddington 吸积、种子质量以及反馈强度如何影响早期宇宙中的SMBH-星系共演化。我们发现,SMBH增长受到星际反馈的敏感性,这种反馈产生一种湍流-多相星际介质(ISM),随机地“挣饿”SMBH。在没有AGN反馈的情况下,我们发现SMBH在星系中发生星形成后约50%的时间被挣饿。SMBH可以通过吸积或种子形成来自行调节,如果SMBH变得足够庞大,其反馈就可以支配围绕其核区域的环境。我们在套组中所有模拟的星形成率(SFR)中未发现银河尺度的AGN驱动的淬灭证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.19822,
  title  = {Supermassive Black Hole Growth in Massive Galaxies at Cosmic Dawn},
  author = {James Sunseri and Zachary L. Andalman and Romain Teyssier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19822},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 7 figures, 1 table