贯穿宇宙时期形成中等质量黑洞的新通道

尽管高红移处首批黑洞的形成已得到较好理解（尽管仍有争议），但宇宙后期大质量黑洞的形成尚未被充分探索。我们提出了一种由气体吸积驱动的机制，可在致密、富气体的核星团（NSCs）中快速累积黑洞质量。NSCs中初始游荡黑洞的风喂超指数吸积可导致极快增长，将恒星质量残余种子黑洞放大至中等质量黑洞（IMBHs）。该新通道贯穿宇宙时期运行，其增长受气体供应调制，过早终止会导致形成质量在50至几百太阳质量范围内的低质量黑洞，填补所谓的“质量间隙”。然而，在大多数富气体NSCs中，增长不受阻碍，不可避免地形成质量介于100至100,000太阳质量的IMBHs。从LIGO-VIRGO源GW190521到寄居在低质量矮星系中的新兴10^5太阳质量黑洞群体，覆盖IMBH质量函数全范围的一批新探测正在揭示这一难以捉摸的群体。这一新途径自然解释了低质量矮星系中离中心IMBH的探测存在，并预言在质量更大星系中存在大量游荡的非中心黑洞群体，可通过潮汐瓦解事件和作为引力波（GW）源被探测到。富气体NSCs作为孵化器，在宇宙时期持续形成宽质量范围的黑洞。