天体物理学家视角下的小红点

太空望远镜 (JWST) 发现了一批compact、高红移源群，称为小红点 (LRDs)，其中可能包含超大质量黑洞 (BHs)，其质量显著超过当地尺度关系中恒星内容。这些对象挑战了早期星系形成的标准模型，可能代表一种极端的早期黑洞宿主类别。本文我们考察这些黑洞是否可能具有原始起源。我们首先表明，由于严格的 CMB $\mu$-失配限制，直接在早期宇宙中形成这些黑洞质量是被排除的。随后我们考察了通过层级合并将较轻的、来自观察所允许的原始黑洞 (PBHs) 组装成巨型黑洞的过程，发现虽然这一途径在特定的合并历史下是可行的，但由于高红移暗物质星体的稀缺性，难以解释观测现象。最后，我们对中等质量 PBHs 的气体吸积进行估算，同时跟踪金属化学演化，确定了参数空间中，这种增长可能再现 LRDs 观测特性的区域。作为特例，我们聚焦于强透镜源 QSO1，其极低金属化学和较大质量提供了对这些形成通道的严格检验。