超越“黄金区”: 寻找巨型黑洞形成的关键特征

大多数星系，包括银河系，都居住着中心超大质量黑洞 (SMBH)。这些 SMBH 可在高红移 (z>=6) 下被观测到，如果吸积率足够大。然而，我们仍不完全理解这些黑洞在早期时期如何形成的机制。重型(或直接坍缩)种子机制已成为一种可能的候选者，其核心是一个原子冷却星系的核心直接坍缩成密集的恒星簇，后者可能孕育超大质量恒星，进而形成约为 $10^5 M_\odot$ 的黑洞种子。我们利用文艺复兴模拟对 z=15-24 的 35 个 DCBH 候选主机星系进行了研究，并将其与非候选星系进行比较。旨在通过统计分析和机器学习方法，了解哪些特征将区分能够容纳 DCBH 的星系与一般星系。我们检查了 18 个星系、中心以及环境属性。我们发现，DCBH 候选性更依赖于星系核心的内部属性，而非外部因素如 Lyman-Werner 通量和距离最近的星系；我们的分析选择密度和径向质量流入作为最重要的特征（超出候选性建立特征）。我们的结果与最近的建议一致，即 DCBH 主机星系无需位于“黄金区”或拥有显著的 Lyman-Werner 通量以抑制冷却。本文为潜在 DCBH 主机星系中的动力学提供了洞见，并旨在为 DCBH 次网格形成模型提供指导。