全球星系团中中间质量黑洞的形成

在几个 starburst 星系中发现大量非核 X 射线点源，其亮度 L>10^39 erg/s，这促使人们推测这些天体的性质与来源。几乎所有源的强变率指向拥有大质量黑洞作为中心引擎。如果假设辐射是各向同性的，则亮度可达约 10^41 erg/s，这意味着若亮度亚赫克森，黑洞质量可达 M>10^3 太阳质量。本文我们探讨这些源的一个模型。我们认为在全球星系团的一些十几 percent 中会形成一个非常巨大的黑洞，其质量 M>50 太阳质量。这种黑洞在 <10^6 年内沉积到星系中心，在该星系全寿命 10^10 年内吸积大约 10^3 太阳质量，主要以较轻质量的黑洞形式出现。与较轻质量的二进制黑洞不同，后者在引力合并前会被从星系中抛射出去，而质量 >50 太阳质量的黑洞由于其惯性足够大，仍可与星系保持结合。我们认为，10^3 太阳质量的黑洞可能在密集的全球星系中心常见，因此在当前约十几 percent 的全球星系中可能存在。如果星系随后与其宿主星系合并，黑洞可以通过从分子云中年轻星系团的吸积，产生与观测到的相一致的亮度。我们还考虑了使用如 LISA 和 LIGO 这样的引力波探测器探测全球星系中巨型黑洞的可探测性，并对将来可能检验我们预测的观测作了推测。