再电离时期暗弱黑洞的模拟
星系天体物理
2020-10-28 v1
摘要
为研究再电离时期核黑洞(BHs)的潜在丰度与影响,我们生成了一个神经网络,通过在宇宙学流体动力学模拟 Massive-Black II 中训练其利用 时宿主星系的 23 个性质来估计黑洞质量与吸积率。随后,我们利用该网络为模拟中 至 的所有星系填入黑洞。由于该网络能够稳健地外推至低于黑洞种子质量的质量,我们预言了一族具有无拐折光度函数的暗弱黑洞,同时保留了明亮(且被观测到的)黑洞,二者共同预言了一个在团块因子为 5 时 处星系际氢电离度为 的宇宙。暗弱黑洞可能在氢再电离中扮演更强角色而不违反任何观测限制。这预计也会对预热与预电离产生影响,而后者与来自中性氢的 21 cm 线观测相关。我们还发现黑洞在更高 处增长更高效,但主要遵循与红移无关的星系-黑洞关系。我们给出了黑洞氢电离发射率的幂律参数化。
引用
@article{arxiv.2010.09722,
title = {Mocking Faint Black Holes during Reionization},
author = {Marius B. Eide and Benedetta Ciardi and Yu Feng and Tiziana Di Matteo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09722},
year = {2020}
}
备注
8 pages, 7 figures, accepted for publication in MNRAS