在高红移类星体宿主前身中形成大质量种子黑洞

质量达$10^9\rm\, M_\odot$量级的的大质量黑洞（BHs）在宇宙年龄不足1 Gyr时驱动明亮类星体，对其形成机制提出了强烈约束。迄今已提出若干大质量BH形成情景，从第一代恒星的低质量种子BH遗迹到大质量气体云快速坍缩产生的大质量种子BH。然而，其中某些情景在高红移类星体前身中发生的可能性尚未被深入探究。本工作中，我们通过结合纯暗物质N体模拟与半解析框架，研究在典型高红移类星体宿主形成与演化的过密区域中，由同步原子冷却晕对和/或动力学加热迷你晕形成大质量种子BH的条件是否得到满足。我们的分析表明，此类区域的特殊条件（即强晕成团与高恒星形成率）对产生不可忽略数量的大质量种子BH宿主候选至关重要：我们发现$\approx1400$个动力学加热的无金属迷你晕，其中之一演化为同步对并在$z=6$时落入大质量类星体宿主晕。这表明高红移类星体宿主晕的前身可容纳早期大质量种子BH。我们的结果进一步暗示，多个大质量种子BH可能在类星体宿主前身中或附近形成，并在较低红移合并从而产生引力波事件。