超大质量黑洞的快速生长阶段

我们在流体动力学宇宙学 \eagle 模拟中研究超大质量黑洞（BHs）的快速生长阶段。这一非线性的黑洞生长阶段发生在 $\sim$$L_{*}$ 星系内部，介于星系宿主的两种调节状态之间：在亚 $L_{*}$ 星系中，高效的恒星反馈调节了流向星系的气体吸积并显著减缓中心黑洞的生长，而在比 $L_{*}$ 更重的星系中，高效的 AGN 反馈调节了流向星系的气体吸积并抑制进一步的黑洞非线性生长。我们发现快速黑洞生长开始的临界星系与晕质量尺度随演化变化。低红移宇宙中的星系在晕质量约比高红移对应体高一个数量级时进入快速黑洞生长阶段（\M{200} $\approx 10^{12.4}$~\Msol 于 $z \approx 0$ 降至 \M{200} $\approx 10^{11.2}$~\Msol 于 $z \approx 6$）。相反，黑洞在固定的临界晕维里温度（$T_{\mathrm{vir}} \approx 10^{5.6}$~K）进入快速生长阶段。我们进一步表明，主要的星系--星系相互作用（$\mu \geq \frac{1}{4}$，其中 $\mu$ 为恒星质量比）在低红移宇宙中触发黑洞快速生长阶段起实质作用，而在高红移可能影响较低。约 40% 在 $z \approx 0$ 启动快速黑洞生长阶段的黑洞，是在一次主要星系--星系并合的前后 $\pm 0.5$ 动力学时间内这样做的，这比背景并合率预期高出四倍。我们发现次要并合（$\frac{1}{10} \leq \mu < \frac{1}{4}$）在所有时期对触发快速生长阶段的影响则明显较低。