由成熟黑洞孕育的星系

尺寸为 $10^{6-10}M_{\odot}$ 的超大质量黑洞 (SMBH) 在宇宙中很常见，它们定义了星系的中心。通常认为星系与 SMBH 是共同演化的。然而，即使在红移 $z>6$ 处，SMBH 的演化速度也不可能像通常观测到的那样快。因此，SMBH 必须在星系之前先形成。我们的目标是阐明这一成熟的 SMBH 如何形成星系。此外，我们阐明了 SMBH 设计各种星系结构的机制。我们探索了一个自然假设，即 SMBH 在 $z\approx10$ 处、恒星和星系形成之前就已经成熟。SMBH 形成高能喷流和外流，在周围气体中触发大质量恒星形成。它们最终构建了球状星团和经典核球以及椭圆星系的主体。我们提出了实现这些过程以及标准 $\Lambda$CDM 模型的简单模型。我们指出，球状星团和经典核球具有共同起源，但处于不同阶段。椭圆星系和螺旋星系也是如此。这些相变背后的物理机制是对 SMBH 有强反馈的失控恒星形成过程。这类似于表现出自组织临界性的森林火灾模型。最后，我们推测了几项可能有助于检验当前论点的观测预测。