現代宇宙學模擬超大質量黑洞(SMBH)在宇宙中遊盪

每個大質量星系都被認為在其中心有一個超大質量黑洞(SMBH)。它的質量與宿主內部區域的質量相關(也與其他一些屬性相關),這可能是因為SMBH隨着星系本身的成長而成長和演變,通過與其他星系的合併以及來自星系間介質的物質的流入。

現代宇宙學模擬超大質量黑洞(SMBH)在宇宙中遊盪

當物質進入銀河系中心並增加到SMBH上時,就會產生一個活躍的星系核(AGN);然後AGN的外流或其他反饋作用會破壞性地抑制星系中的恆星形成。現代宇宙學模擬現在可以自洽地追蹤星系中的恆星形成和SMBH的增長,從早期宇宙到現在的過程證實了這些想法。

合併過程自然會導致一些SMBH從擴大的星系中心略微偏移。通往單一的、合併的SMBH的路徑是複雜的。有時會先形成一個雙胞胎SMBH,然後逐漸合併成一個。在這個過程中可以產生可探測的引力波發射。然而,合併有時會停滯或被破壞–了解其原因是SMBH演化的關鍵難題之一。用ROMULUS代碼進行的新的宇宙學模擬預測,即使經過幾十億年的演化,一些SMBHs也不會加入核心,而是最終在銀河系中遊盪。

CfA的天文學家Angelo Ricarte帶領一個同事團隊,對這種遊盪的黑洞進行了描述。該團隊利用ROMULUS模擬發現,在今天的宇宙中(即大爆炸后約137億年),大約10%的黑洞質量可能在遊盪者身上。在宇宙的早期,即大爆炸后20億年或更小的時候,這些流浪者似乎更加重要,包含了黑洞中的大部分質量。

事實上,科學家們發現,在這些早期時代,流浪者也產生了大部分來自SMBH群體的發射。在一篇相關的論文中,天文學家們探索了遊盪的SMBH群的觀測特徵。

(0)
上一篇 2021-10-11 20:43
下一篇 2021-10-11 21:42

相关推荐