Lyman-alpha 源 CR7 中直接坍缩黑洞的证据
星系天体物理
2016-07-27 v2
摘要
在再电离时期，最明亮的 Ly{\alpha} 发射体能够电离其自身的局部气泡。红移 的 CR7 星系因其异常明亮的 Ly{\alpha} 与 HeII 1640 埃谱线发射但缺乏金属线的组合而引人注目。因此，CR7 可能是年轻的原始星暴或直接坍缩黑洞的首个可行候选宿主。高分辨率光谱揭示出 Ly{\alpha} 与 HeII 谱线峰值间存在 +160 km s 的速度偏移，而 Ly{\alpha} 发射区的空间延展约为 kpc。这些可观测量指示了由强中心源产生的外流特征。我们呈现了一维辐射流体动力学模拟，其中包含精确的 Ly{\alpha} 反馈与电离辐射，以探究 CR7 源的本质。我们发现，具有 K 黑体发射的第三星族星团对其环境电离过于高效，无法产生显著的速度偏移。然而，具有非热康普顿厚谱的大质量黑洞由于更高的光子俘获与更长的潜在寿命，能够复现 Ly{\alpha} 特征。对于两种源，Ly{\alpha} 辐射压力被证明在动力学上重要。
引用
@article{arxiv.1602.07639,
title = {Evidence for a direct collapse black hole in the Lyman-alpha source CR7},
author = {Aaron Smith and Volker Bromm and Abraham Loeb},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07639},
year = {2016}
}
备注
9 pages, 7 figures, MNRAS, in press