激波流入对H_2的抑制：检验超大质量黑洞形成的一条途径

红移z > 6处类星体的存在表明存在质量高达数倍10^9太阳质量的超大质量黑洞（SMBHs），这对SMBH形成模型提出了挑战。一条途径是通过T_{vir} > 10^4 K暗晕中气体的直接坍缩；然而，这需要抑制H_2冷却以防止碎裂。在本文中，我们检验了一种新提出的抑制机制，该机制依赖于冷模吸积流在致密（n > 10^4 cm^{-3}）和高温（T > 10^4 K）条件下产生激波。在这种气体中，H_2通过碰撞被有效分解。我们使用高分辨率数值模拟来检验这一想法，证明此类暗晕通常具有温度较低的前身暗晕，其中冷却效率很高。这些暗晕确实显示出丝状流；然而，气体在维里半径处或附近（低密度下）发生激波，从而阻止了所提出的碰撞机制发挥作用。我们确实发现，如果我们人为地用高紫外背景抑制H_2的形成，从而使暗晕中心的气体进入高温、高密度的“不归区”，那么即使紫外通量被关闭，它也将保持在那里，在高温下坍缩至高密度。由于计算限制，我们只模拟了三个暗晕。然而，我们利用对10^6个暗晕并合历史的蒙特卡洛计算证明，少数罕见的暗晕可能足够快地并合，以避免在其所有前身暗晕中发生有效的H_2冷却，前提是紫外背景在高达z ~ 20的红移处超过J_{21} ~ 几个单位。