星系群中AGN反馈的证据
宇宙学与河外天体物理
2012-11-16 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
超质量黑洞（BHs）的能量输入对星系恒星形成率（SFRs）具有显著影响这一相对较新的认识，促使我们研究其在星系群尺度上的效应。目前，星系群包含了宇宙中大部分的星系以及相当大比例的重子总含量。为了探究BH反馈对星系群的影响，我们分析了OverWhelmingly Large Simulations项目的两个高分辨率宇宙流体动力学模拟。虽然两者都包含了由超新星驱动的星系风，但仅其中一个包含了来自BH的反馈。我们将模拟星系群的性质与广泛的观测数据进行了比较，包括热气体径向轮廓与气体质量分数（fgas）、光度-质量-温度（L-M-T）标度关系、星系群及其中心最亮星系（CBG）的K波段光度、CBG的SFRs与年龄，以及气体/恒星金属丰度。两次模拟均产生了与数据相似的熵轮廓，而不含AGN反馈的模拟产生了与观测不符的、高度尖峰状的温度轮廓。来自BH的能量输入显著降低了质量低于约10^14 Msun的星系群的fgas，产生的fgas-T和L-T关系与数据相符。不含AGN反馈的模拟遭遇了众所周知的过冷问题；其产生的K波段光度远大于观测值。相比之下，包含BH反馈的模拟产生的K波段光度和CBG的SFRs及年龄与当前估计相符。两次模拟均产生了与X射线数据相符且非常相似的气相金属丰度，但预测的恒星金属丰度差异很大。基于上述分析，星系群提供了令人信服的证据，表明BH反馈是大质量星系形成的关键要素。
引用
@article{arxiv.0911.2641,
title = {The case for AGN feedback in galaxy groups},
author = {Ian G. McCarthy and Joop Schaye and Trevor J. Ponman and Richard G. Bower and Craig M. Booth and Claudio Dalla Vecchia and Robert A. Crain and Volker Springel and Tom Theuns and Robert P. C. Wiersma},
journal= {arXiv preprint arXiv:0911.2641},
year = {2012}
}
备注
21 pages, 13 figures - to match the accepted MNRAS version. Clarifications made to text, results and conclusions unchanged.