原始角动量概率分布及巨型黑洞形成

我们考察了原初星系尺度上密度扰动与角动量的联合概率分布函数，研究在 $z\gsim10$ 时期巨型黑洞的形成。我们采用线性扰动理论估计角动量增长率，考虑Compton阻尼作用，并应用Press-Schechter理论推导巨型黑洞的形成率，假设在 $z=z_{ion}\gg 10$ 时完全重新加 ionized。我们发现，在线性理论中，密度扰动与角动量之间的相关性消失。然而，应用Press-Schechter理论后，密度扰动与结合体角动量之间会产生相关性。基于得到的概率分布，我们计算了质量为 $M\sim10^6-10^8M_{\odot}$ 的黑洞在宇宙中的质量比例。我们发现，这取决于重新加 ionized时刻 $z_{ion}$。具体而言，对于以COBE标准规范CDM功率谱，仅当满足 $z_{ion}\gsim 500$ 时，才能再现观测到的QSO数量密度。