大质量贫金属原星系团中超大质量黑洞的起源
星系天体物理
2022-04-13 v1 宇宙学与河外天体物理
高能天体物理现象
摘要
尽管已在 z>6 探测到大量超大质量黑洞，其起源仍基本不明。数值模拟表明，经典直接坍缩情形的条件极为苛刻，且碎片化很难避免。因此我们在此考虑一种更一般的情况：嵌入气体中的低金属度（<~ 10^{-3} Z_solar）致密大质量原恒星团。我们考虑对数平坦与 Salpeter 型初始质量函数两种极端情形，估算通过碰撞与气体吸积形成的中心大质量天体质量。在辐射反馈低效时，可形成至少 10^4 太阳质量的天体；而当吸积时间受反馈限制时，可形成约 10^3 太阳质量的天体。这些质量随环境变化，并可能显著更大，尤其是由于气体持续落入云中。因此，可能形成约 10^4 太阳质量或更大的中等质量黑洞。借助詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）及其他观测设备的即将开展的观测，或有助于探测此类大质量黑洞及其环境，从而进一步阐明这一形成通道。
引用
@article{arxiv.2204.02361,
title = {Origin of supermassive black holes in massive metal-poor protoclusters},
author = {D. R. G. Schleicher and B. Reinoso and M. Latif and R. S. Klessen and M. Z. C. Vergara and A. Das and P. Alister and V. B. Díaz and P. A. Solar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.02361},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 1 figure, 1 table. Accepted for publication with MNRAS