我们研究如何通过气体剥离环境效应改变超大质量黑洞(SMBH)的生长和它的宿主星系的演化,通过一维流体动力学模拟,包括机械和辐射AGN反馈效应。通过改变气体分布的截断半径(R_t),我们模拟了星系团和星系群中卫星星系和中心星系的可能环境。截断半径外的气体的持续逃逸强烈抑制了恒星的形成,而SMBH的生长受气体剥离的影响较小,因为SMBH吸积主要由中心区域的密度决定。考虑到环境影响的增加--截断半径从410 kpc减小到50 kpc --我们发现最终SMBH的质量从10^9下降到8 x 10^8 Msol,但流出的质量大致保持不变,约为2 x 10^10 Msol。随着环境剥离的增加,形成的恒星质量变化较大,从2 x 10^10下降到2 x 10^9 Msol,最终的热X射线气体从10^9下降到5 x 10^8 Msol。最引人注目的是,这些天体被视为类星体的总时间从5200万年(R_t = 377 kpc)下降到7900万年(R_t = 51 kpc)。典型的情况可能被解释为红色和死亡星系具有间歇性冷却流,随后是AGN反馈效应,导致整个星系颜色从红色暂时转变为绿色或蓝色,其中(星系团)中心星系花费了更大的时间比卫星星系处于升高状态的时间。(节录)
英文摘要:
We investigate how environmental effects by gas stripping alter the growth of a super massive black hole (SMBH) and its host galaxy evolution, by means of 1D hydrodynamical simulations that include both mechanical and radiative AGN feedback effects. By changing the truncation radius of the gas distribution (R_t), beyond which gas stripping is assumed to be effective, we simulate possible environments for satellite and central galaxies in galaxy clusters and groups. The continuous escape of gas outside the truncation radius strongly suppresses star formation, while the growth of the SMBH is less affected by gas stripping because the SMBH accretion is primarily ruled by the density of the central region. As we allow for increasing environmental effects - the truncation radius decreasing from about 410 to 50 kpc - we find that the final SMBH mass declines from about 10^9 to 8 x 10^8 Msol, but the outflowing mass is roughly constant at about 2 x 10^10 Msol. There are larger change in the mass of stars formed, which declines from about 2 x 10^10 to 2 x 10^9 Msol, and the final thermal X-ray gas, which declines from about 10^9 to 5 x 10^8 Msol, with increasing environmental stripping. Most dramatic is the decline in the total time that the objects would be seen as quasars, which declines from 52 Myr (for R_t = 377 kpc) to 7.9 Myr (for R_t = 51 kpc). The typical case might be interpreted as a red and dead galaxy having episodic cooling flows followed by AGN feedback effects resulting in temporary transitions of the overall galaxy color from red to green or to blue, with (cluster) central galaxies spending a much larger fraction of their time in the elevated state than do satellite galaxies.(Abridged)
Environmental dependence of AGN activity. I.: the effects of host galaxy
利用SDSS DR 5中选取的大样本(144,940个)(-17.5< Mr <-22,0.025 < z <0.107),我们在匹配的光度、速度色散、颜色、颜色梯度或浓度指数下比较了活动星系核宿主星系和非活动星系核星系,以研究活动星系核活动与星系性质的关系。活动星系核样品是由窄发射线通量比大于6的II型活动星系核组成。我们发现,活动星系核所占的比例(f_AGN)强烈地依赖于星系的形态和颜色,而与宿主星系的光度和速度色散关系很弱。特别是在色固定的情况下,早型星系活动星系核的f_AGN几乎不受光度和速度色散的影响。活动星系核对早型宿主星系的偏好色为u-r ~2.0,对晚型宿主星系的偏好色为u-r=2.0-2.4。这一趋势表明,活动星系核主要由中等质量的晚型星系承载。我们还研究了吸积功率如何随星系性质而变化。虽然爱丁顿比([OIII]线亮度归一化的黑洞质量)的范围超过三个数量级的形态类型,晚型星系是所有活动星系核功率的主导主机。在晚型星系中,蓝颜色的星系拥有更高功率的活动星系核。这些结果与一种假设是一致的,即更大质量和更红的星系更难容纳AGN,因为这些星系已经消耗了中心的气体,或者没有足够的气体供应来喂养黑洞。相比之下,中等质量、中等颜色和更集中的晚型星系更有可能拥有活动星系核,这意味着可能有一部分低质量、蓝色和不太集中的晚型星系可能没有大质量黑洞,或者可能拥有非常低功率的活动星系核。
Environmental effects in stellar mass gravitational wave sources I: Expected fraction of signals with significant dephasing in the dynamical and AGN channels
Galaxy formation in the Planck cosmology - IV. Mass and environmental quenching, conformity and clustering
我们在Henriques et al.(2015)的星系形成模拟中研究了恒星形成的猝灭随红移、环境和恒星质量的变化,该模拟在两个千禧年模拟中实现了慕尼黑半解析模型(L-GALAXIES)的更新版本,并将其扩展到普朗克宇宙学。在这个模型中,大质量星系被活动星系核的反馈淬灭,这取决于黑洞和热气体的质量,因此间接地取决于恒星的质量。此外,任何质量的卫星星系都可以通过气体的冲压压力或潮汐剥离以及通过抑制气体流入而熄灭。这种组合的过程产生淬火效率,这取决于恒星质量,主机晕质量,环境密度,距离组中心和组中心星系性质的方式同意定性与观察。一些差异仍然存在于密集的区域和靠近群体中心的地方,那里的淬火似乎仍然太有效。此外,虽然大质量星系的平均恒星年龄与观测结果一致,但假设的活动星系核反馈模型允许在后期有太多的恒星形成。活动星系核的反馈和环境效应在密度较高的环境中更强,这一事实导致了中心星系和卫星星系的淬灭之间的相关性,这大致再现了晕内观察到的一致性趋势。
Black hole mass, host galaxy mass, and dark matter halos: Testing the environmental connection
Instituto de Fisica de Cantabria (CSIC-Universidad de Cantabria)(坎塔布里亚物理研究所(西班牙科学研究中心-坎塔布里亚大学));University of Southampton(南安普顿大学);Institute for Astronomy & Astrophysics, National Observatory of Athens(雅典国家天文台天体物理学与天文学研究所)
The fundamental signature of star formation quenching from AGN feedback: A critical dependence of quiescence on supermassive black hole mass not accretion rate
Galaxy and black hole coevolution in dark matter haloes not captured by cosmological simulations
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo(东京大学宇宙物质量子研究科 Kavli 研究所);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学天体物理研究所 Kavli 研究所);International Centre for Radio Astronomy Research, University of Western Australia(西澳大利亚大学国际射电天文研究中心)
Activity in galactic nuclei of cluster and field galaxies in the local universe
通过对星系团中星系和野外星系的比较,研究了环境对星系核活动的影响。利用SDSS DR 7的Abell星系团的光谱样本,我们研究了星系团的核活动对星系团以及最近邻星系的物理参数的依赖性。我们还比较了活动星系核宿主星系和非活动星系核星系的性质。我们发现早型星系的活动星系核分数随着星系团中心半径的减小在一个星系团维里半径(r_{200,cl})附近开始减小,而晚型星系的活动星系核分数在靠近星系团中心(R~0.1-0.5 r_{200,cl})处开始减小。早型星系团的活动星系核分数平均比早型场星系低3倍。然而,晚型团星系的活动星系核的平均分数是类似的晚型场星系。早型BCGs的活动星系核部分介于其他具有相似光度的早型星系、团星系和场星系之间。在该领域中,活动星系核的分数强烈依赖于最近邻星系的形态和距离。我们发现的活动星系核的分数和集群的速度色散的所有子样本划分的宿主星系的形态和光度之间的反相关。用L_[OIII]/M_BH表示的活动星系核功率与宿主星系的质量密切相关,而与团心半径无关。活动星系核宿主星系和非活动星系核星系在光度、(u-r)色、SFR和(g-i)色梯度等物理参数上的差异在所有的团心半径上都表现为早型和晚型,而两者在结构参数上的差异仅在晚型上显著。这些结果支持了这样一种观点,即当活动星系核有气体供应时,核活动是通过星系-星系相互作用和合并而触发的。
A Novel Method to Identify AGNs Based on Emission Line Excess and the Nature of Low-luminosity AGNs in the Sloan Digital Sky Survey: II - Nature of Low-luminosity AGNs