直接坍缩黑洞与他们的祖先——小红点
星系天体物理
2026-01-13 v2
摘要
詹姆斯·韦伯太空站（JWST）发现了一类新兴物体，称为小红点（Little Red Dots, LRDs），其特征为 V 形光谱，表明在巴尔本极限附近存在强烈光谱中断，且具有紧凑的形态，因而得以得名。流行的解释是它们是活跃星系/超大质量黑洞（AGN/SMBH）的一个亚群，主要存在于高红移宇宙（）中。类似地，直接坍缩黑洞（DCBHs）被推广为解释高红移类星体的机制，这是最质量的 AGN 亚群。本文我们运用半分析代码 A-SLOTH 生成 DCBH 种子的黑洞 Population，并将其与观察到的 LRD 人口统计和特性进行比较。具体而言，我们将 DCBH 种子的 SMBH 人口与标准星体残余种子进行比较，发现 DCBH 模型更符合观察到的 LRD 人口统计和宿主星系性质。此外，对于最极端和最早的 LRD 检测到的系统，被解释为具有 AGN 但星体成分较少的系统，DCBHs 在多种情景下（如高灰尘衰减或被密集气体包围的 AGN）能够复现观察到的光谱形状和特性。即使在星体残余种子上强制超欧德鲁克斯吸积（即之前用于解释 LRD 性质的做法）的情况下，极端 LRD 的光谱特征仍无法得到复现。我们强调，除了广泛使用的 SMBH-星体质量比之外，气体-金属离子观测也是一个重要维度，可进一步约束 LRDs 的祖先。
引用
@article{arxiv.2508.14155,
title = {Little Red Dots and their Progenitors from Direct Collapse Black Holes},
author = {Junehyoung Jeon and Boyuan Liu and Volker Bromm and Seiji Fujimoto and Anthony J. Taylor and Vasily Kokorev and Rebecca L. Larson and John Chisholm and Steven L. Finkelstein and Dale D. Kocevski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14155},
year = {2026}
}
备注
22 pages, 7 figures. Accepted for publication in ApJ