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从fermion暗物质种子开始的高红移类星体增长

星系天体物理 2026-02-06 v1 高能天体物理现象

摘要

承载 109M\gtrsim 10^{9}\,M_\odot 黑洞的类星体在 z>6z>6 的存在,挑战了从轻微种子开始并假设在已形成的星系内部吸积的增长场景。以 James Webb 太空望远镜(JWST)发现的 Little Red Dots(LRDs)为灵感,这些发现表明 106M\sim 10^{6}\,M_\odot 的黑洞可以在紧凑的、星系形成前的环境中活跃,我们在最小化 cosmology 基础框架下重访早期黑洞增长。我们将吸积历史建模为Bondi inflow rate 与Eddington-limited rate中较小者,其中Bondi rate由原始稀薄气体的供应决定,其密度随宇宙膨胀而衰减,Eddington rate则捕捉辐射反馈的调制。通过对J0313--1806(z=7.64z=7.64)和J0100+2802(z=6.30z=6.30)的观测质量和亮度进行贝叶斯推断,我们推断初始条件倾向于拥有初始质量 M0106MM_0 \sim 10^{6}\,M_\odot、在 z2030z\sim20{-}30 形成的种子黑洞,位于相对宇宙平均值 fρ50f_\rho \gtrsim 50 的重力势能环境中。 resulting growth histories 包括 prolonged supply-limited stage,且能复现观测到的类星体质量,而无需持续的Eddington吸积或任何超Eddington现象。推断得到的种子质量尺度与由量子退化fermion暗物质核心坍缩产生的黑洞相符,为LRD现象暗示的红移范围内大质量种子提供了物理上明确的路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.05135,
  title  = {Growth of High-Redshift Quasars from Fermion Dark Matter Seeds},
  author = {Yu Wang and Remo Ruffini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.05135},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 4 figures, 1 table, accepted for publication in JHEAP