宇宙学模拟中黑洞播种的影响

大多数星系演化的宇宙学模拟都包含活动星系核（AGN）反馈，通常当暗物质晕超过给定阈值质量时，以 $\geq 10^5\, h^{-1}\, \rm{M}_{\odot}$ 的质量播种黑洞。Taylor & Kobayashi (2014) 引入了一个新模型，该模型仅基于气体性质以 $10^3\, h^{-1}\, \rm{M}_{\odot}$ 播种黑洞，其动机源于宇宙中质量最大的第一代恒星坍缩形成黑洞的通道。我们比较了在不同播种方法下，当暗物质晕质量为 $10^{10}\, h^{-1}\, \rm{M}_{\odot}$ 时的黑洞质量。我们发现，基于气体性质的播种给出的黑洞质量分布为 $\langle \log M_{\rm{BH}} {/ \rm{M}_{\odot}} \rangle = (5.18 \pm 0.54)$（当暗物质晕质量为 $10^{10}\, h^{-1}\, \rm{M}_{\odot}$ 时），与其他模拟中使用的播种标准一致。然而，单个星系的演化会受到不同播种机制的强烈影响。我们还发现，在给定晕质量下黑洞质量分布的均值随时间演化，在较高红移处质量较高，表明存在下行演化（downsizing）。我们的结果可为宇宙学模拟和半解析模型中更具物理动机的黑洞与 AGN 反馈模型提供参考。