星暴内向反馈调节下的黑洞质量增长与星系核球形成

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我们在文中给出了一个理论模型来描述星系核球的形成过程中恒星形成活动与黑洞增长之间的关系。我们发现嵌在背景引力场中的致密气体存在一个三维临界密度,超过这个密度时,气体由于自引力不稳定性会以“引力灾变”的方式坍缩。如果气体和背景暗物质的密度分布也知道的话,那么坍缩气体的总质量(核球质量)就完全确定。由于位力平衡的要求,中心区域气体的恒星形成活动可能遵循一种特殊的受引力调节的机制,这种机制导致的恒星形成率和恒星形成效率非常的高,可以用来解释高红移处某些剧烈的恒星形成活动的观测现象。我们指出,在非常小的尺度上,来自星暴区域的反馈效应应该在内外两方向上都有作用,其中内向的反馈作用驱使一部分气体流向核区给黑洞生长提供原料并把黑洞遮挡起来。快速且不“透明”的黑洞增长可以持续进行直至达到某一临界状态:来自黑洞吸积盘上的强烈的盘风与来自星暴区域的反馈达到静力学平衡。此后,黑洞便结束了它的主增长期,核活动也慢慢减弱。基于这样的图景,我们成功地从理论上推导出MBH-σ和MBH-Mbulgee关系,与观测符合的很好。我们的模型解释了为什么不同红移处星系的LFIR/LHCN流量之比近似为常数以及为什么星暴活动的持续时间分布在一个很窄的范围里。此外,我们的模型还为AGN中尘埃环的形成提供了一种自然的解释。最后,我们的模型预言了在很高红移处亮类星体应该比低红移处的星系更加明显的偏离黑洞与核球的标准关系。
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