Der Einfluss von AGN-Strahlung auf die Entwicklung von Galaxien und deren circumgalaktisches Medium

• Antragstellerin: Dr. Aura Obreja
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443044596

Aktive galaktische Kerne (AGN) in den Zentren von Galaxien werden durch die Akkretion von Gas auf supermassive Schwarze Löcher in Abhängigkeit von der verfügbaren Gasmenge angetrieben. Selbst kleinste Bruchteile der Akkretionsenergie - falls effizient an das umliegende Medium gekoppelt - haben das Potential die Entwicklung der Wirtsgalaxie, des Halogases (üblicherweise als circumgalaktisches Medium, CGM, bezeichnet) und schließlich das Wachstum und die Aktivität des AGNs selbst zu beeinflussen. Insbesondere, müssen sowohl analytische Modelle wie auch hydrodynamische kosmologische Simulationen der Galaxienentstehung den Einfluss von AGN, normalerweise 'Feedback' genannt, einbeziehen um die Eigenschaften von massereichen Galaxien zu reproduzieren. Und obwohl diese Feedbackmodelle in der Lage sind Galaxieneigenschaften erfolgreich zu reproduzieren, versagt ihre Vorhersagekraft für das CGM. Gegenwärtig verteilen die meisten Feedbackmodelle einen Teil der AGN Leuchtkraft als Energie und/oder Impuls (thermisch und/oder kinetisches Feedback) auf das umliegende Gas ohne dabei die detaillierten Effekte der AGN Strahlung auf die Physik des Gases zu beachten. Dieses Projekt setzt sich daher das Studium des Einflusses der AGN Strahlung auf die Entwicklung massereicher Galaxien und ihres CGMs durch die Implementierung eines neuartigen Feedbackmodells für AGN Strahlungs in zwei N-Körper Codes und Vergleich der hoch aufgelösten simulierten massereichen Strukturen mit den neuesten Beobachtungsdaten zum Ziel. Unser Ansatz wird aus zwei Teilen bestehen. Erstens werden wir die Vorhersagen verschiedener AGN Feedbackimplementierungen (vorherige Versionen versus Strahlung) für die Eigenschaften der Galaxien und ihres CGMs vergleichen. Zweitens, die beiden aktualisierten hydrodynamischen N-Körper Codes werden es uns ermöglichen, die Effekte der AGN Strahlung auf verschiedene durch Beobachtung hergeleitete Größen, wie z.B. den thermischen und ionisierungs Zustand des Gas, seine Morphologie und Kinematik, von Galaxien zu CGM und Proto-Cluster Skalen im Detail zu studieren. Insbesondere wird unser Projekt neue hochaufgelöste Simulationen und AGN Feedbackimplementierungen gegen die schnell wachsende Anzahl an Beobachtungen bei Rotverschiebungen größer als zwei, bei denen neue sensitive feldabbildende Spektrographen zum ersten Mal Gasemissionen auf großen Skalen um massereiche Systeme enthüllen, quantitativ vegleichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen