Die Auswirkungen des Drehimpulses auf die Akkretionsraten von Schwarzen Löchern in Simulationen der Galaxienbildung

Das Feedback von Energie, die durch die Gasakkretion auf Schwarze Löcher (BHs) freigesetzt wird, ist ein attraktiver Mechanismus, um den exponentiellen Abfall am massiven Ende der Galaxiensternmassefunktion zu erklären. Die meisten früheren Implementierungen der BH-Akkretion in hydrodynamischen Simulationen der Galaxienbildung gingen davon aus, dass BHs mit einer Akkretionsrate wachsen, die proportional zur Bondi-Rate ist. Ein wesentliches Anliegen ist, dass die Bondi-Akkretion nicht angemessen ist, wenn das akretierende Material signifikanten Drehimpuls hat. Wir präsentieren ein verbessertes Akkretionsmodell, das die Zirkularisierung und den anschließenden viskosen Transport des einströmenden Materials berücksichtigt und als 'Subgrid'-Modell in hydrodynamischen Simulationen implementiert wird. Die resultierenden Akkretionsraten sind generell niedrig in massereichen (10^11.5 M) Halos, zeigen jedoch Ausbrüche von Eddington-begrenzter Akkretion während Galaxienverschmelzungen. Während dieser Ausbrüche ähneln diese Objekte stark Quasaren. In massereichen Halos erreicht die Gasakkretion mit 10 Prozent der Eddington-Rate ihren Höhepunkt, was als förderlich für die Bildung von Radiostrahlern gilt. Die resultierende Akkretionsrate hängt stark vom effektiven Druck des Gases ab, das das BH umgibt, was wiederum stark von der Halo-Masse abhängt. Dies führt zu einem scharfen Übergang in der Bedeutung des BH-Feedbacks. In kleinen Halos wird das Wachstum von Galaxien durch Sternentstehung und Supernova-Feedback reguliert, aber ab einer Halo-Masse von 10^11.5 M führt das schnelle Wachstum von BHs zur Unterdrückung der Sternentstehung und zu einem reduzierten Wachstum der Sternmasse mit zunehmender Halo-Masse.