非高斯原初密度扰动下的黑洞形成与增长
星系天体物理
2016-01-27 v2
摘要
已证认红移6及更远处存在由质量估计超过十亿太阳质量的大质量黑洞（BH）驱动的类星体。此类黑洞的存在要求在其整个约十亿年的寿命中几乎以爱丁顿极限连续增长。本文探讨了正偏态尺度依赖的非高斯原初涨落可能促进大质量黑洞聚集的可能性。特别是，它们在高红移处产生更多低质量暗晕，从而改变金属和紫外通量的产生，这些被认为是黑洞形成的重要因素。此外，更多前身晕和近等质量暗晕并合将促进黑洞-黑洞并合及并合驱动的吸积所带来的质量增加。我们使用两组宇宙学模拟，分别采用高斯或尺度依赖的非高斯原初涨落，进行概念验证实验以估计黑洞形成与增长如何改变。我们针对两种模拟和两种流行的黑洞形成场景（第一代恒星遗迹与无金属和分子氢环境下的直接坍缩），估计了黑洞数密度及形成黑洞的暗晕比例。我们发现形成黑洞的暗晕比例几乎相同，但非高斯原初扰动在两种黑洞形成场景下均增加了黑洞的总数密度。我们还利用从模拟中提取的并合树演化黑洞，发现非高斯性既增加了黑洞质量，也增加了最大质量黑洞的数量。
引用
@article{arxiv.1507.05971,
title = {Black hole formation and growth with non-Gaussian primordial density perturbations},
author = {Mélanie Habouzit and Marta Volonteri and Muhammad Latif and Takahiro Nishimichi and Sébastien Peirani and Yohan Dubois and Gary A. Mamon and Joseph Silk and Jacopo Chevallard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.05971},
year = {2016}
}
备注
11 pages, 10 figures, MNRAS accepted