从反馈无星系簇到小红点：通过压缩实现

我们探讨了小红点（LRDs）——即位于宇宙黎明（$z \!=\! 4 \!-\! 8$）的紧凑星系系统中含有超大质量黑洞（BHs）的起源问题。我们提出，LRDs可在数千个无反馈星际簇（FFB）中自然形成，并随湿式压缩而来。从理论上看，我们展示了星系簇如何通过两体分离和针对盘的动力学摩擦，高效地将星体和BHs迁移至星系中心。星系簇合并形成紧凑的中心星系簇，正如观测所见。相互潮汐剥离对分析结果没有实质性影响。年轻的、旋转的星系簇是黑洞种子通过快速核心坍缩形成的自然场所。迁移的星系簇携带着黑洞种子，这些种子随后融合形成中心超大质量黑洞（SMBHs）。必须进行压缩，以加深势阱，使得SMBHs在事后合并后的引力波反弹中被保留下来并锁定在星系中心。通过不同时代的宇宙模拟（采用不同代码和物理配方），我们评估了LRD匹配的紧凑中心恒星系统的额外增长，由全局压缩事件驱动。除星系簇合并带来的干燥增长外，压缩事件可增加逃逸速度，以保留SMBHs。LRDs出现在$z \!\sim\! 8$，在FFB星系簇形成后消失，消失于$z \!\sim\! 4$，此时星系的星质量已超过$10^9 M_\odot$，通过围绕核LRD的蓝色盘增长形成。LRD的丰度预计为$\sim\! 10^{-5} \!-\! 10^{-4}\,{\rm Mpc}^{-3}$，从$z \!\sim\! 4$增加到$z\!\sim\! 8$。