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Horizon-AGN 模拟中大质量黑洞的宇宙学演化

星系天体物理 2016-07-27 v2 宇宙学与河外天体物理 高能天体物理现象

摘要

我们分析了大体积宇宙学流体动力学模拟 Horizon-AGN 中黑洞(BHs)的数量统计特征。该模拟统计建模了有多少气体吸积到黑洞上,追踪了沉积到其环境中的能量,以及由此导致的环境介质对黑洞增长的反馈。合成黑洞再现了多种观测约束,如黑洞质量密度的红移演化和质量函数。通过AGN反馈的强自调节、弱超新星反馈以及未分辨的内部过程,产生了紧密的黑洞-星系质量相关性。从 z~2 开始,潮汐剥离产生了一小部分相对于暗物质晕质量过大的黑洞群体。拥有中心黑洞或AGN的星系比例随恒星质量增加。AGN比例与多波段研究更为一致,而非单波段研究,除非考虑遮挡。质量最大的暗晕呈现黑洞多重性,通过进行中或过去的并合获得额外黑洞。在某些情况下,中心与偏离中心的AGN同时发光,产生双AGN。如观测中所发现,该双AGN群体随红移降低而减少。比吸积率和Eddington比分布与观测估计吻合良好。黑洞群体依次由快速、慢速和极慢速吸积者主导,转变分别发生在 z=3 和 z=2。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.01941,
  title  = {The cosmic evolution of massive black holes in the Horizon-AGN simulation},
  author = {Marta Volonteri and Yohan Dubois and Christophe Pichon and Julien Devriendt},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.01941},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted for publication in MNRAS