GN-z11是否由一颗超爱丁顿吸积的大质量黑洞驱动？

对由超大质量黑洞（SMBHs; $M_{\rm BH} \sim 10^{8-10}\, M_\odot$）驱动的$z \sim 6$类星体的观测，挑战了我们目前对早期黑洞形成和演化的理解。詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）的出现使得研究红移高达$z\sim 11$的大质量黑洞（MBHs; $M_{\rm BH}\sim 10^{6-7} \ \mathrm{M}_\odot$）成为可能，从而将$z\sim 6$类星体的性质与其前身联系起来。JWST对著名的$z=10.6$恒星形成星系GN-z11的光谱观测，被解释为存在一颗超爱丁顿（爱丁顿比率 $\equiv \,\lambda_{\rm Edd}\sim 5.5$）吸积的大质量黑洞。为了检验这一假说，我们使用了一个关于星系形成和黑洞协同演化的缩放宇宙学模拟。我们首先用$z\sim 6$类星体中观测到的$\lambda_{\rm Edd}$概率分布函数（PDF）测试了模拟结果。然后，在模拟中我们选择了满足以下条件的黑洞：(a) $10 < z < 11$, (b) $M_{\rm BH} > 10^6 \ \mathrm{M}_\odot$。接下来，我们将极值统计应用于模拟得到的$\lambda_{\rm Edd}$的概率分布函数，发现在JWST巡天体积内观测到一个以$\lambda_{\rm Edd} \sim 5.5$吸积的$z\sim 10-11$大质量黑洞的概率非常低（$<0.2\%$）。我们将我们的预测与文献中的结果进行了比较，并讨论了我们工作的主要局限性。我们的模拟无法解释JWST对GN-z11的观测结果。这可能是由于（i）模拟中的分辨率和统计量不足，（ii）简化的亚网格模型（例如黑洞吸积和种子形成），（iii）数据分析和解释中的不确定性。