第一代恒星质量黑洞的吸积

宇宙中的第一代恒星，形成于红移 z>15、质量约为 10^6 太阳质量的迷你暗晕中，它们可能留下黑洞作为遗迹。这些天体可能充当了在红移 z~6 处观测到的更大质量黑洞的“种子”。我们首次通过使用自适应网格细化的宇宙学辐射-流体动力学模拟，并考虑吸积辐射，研究了遗迹黑洞通过吸积的增长。光电离和加热效应极大地影响了来自大尺度的吸积流，导致黑洞的质量增长可以忽略不计。我们比较了包含和忽略吸积光度的情况，以表明吸积辐射极大地改变了黑洞周围 100 秒差距内的环境，其中气体温度增加了一个数量级。气体密度降低，并且在我们跟踪的两亿年演化过程中，同一迷你暗晕中进一步的恒星形成被阻止。这些计算表明，即使不考虑辐射反馈，大多数种子黑洞的质量增长效率也不如先前理论所期望的那样高，这意味着在迷你暗晕中形成的第三族恒星的黑洞遗迹不太可能是微类星体的起源。然而，最重要的是，这些计算表明，如果早期恒星质量黑洞确实以接近 Bondi-Hoyle 吸积率且效率为 10% 的方式吸积，那么它们将在局部对第一代星系中的恒星形成产生显著的调节作用。