类星星：大质量包层内的吸积黑洞

我们研究了“类星星”的结构与演化，这是一种嵌入在大质量流体静力学气体包层内的吸积黑洞。这些构型可能模拟超大质量黑洞种子的早期增长。黑洞上的吸积率会自我调整，使得对流包层携带的光度等于总质量的爱丁顿极限。这远远超过了仅基于黑洞质量的爱丁顿极限，从而导致黑洞的快速生长。我们利用解析模型和数值恒星结构计算来研究类星星的结构与演化。我们解析推导了光球温度随黑洞质量和包层质量的标度关系，并表明随着黑洞质量的增加，该温度随时间降低。一旦光球温度低于 10,000 K，光球不透明度会急剧下降，光球温度达到一个极限值，类似于红巨星和原恒星的 Hayashi 轨迹，低于该值对流包层不存在流体静力学解。对于无金属（第三星族）不透明度，该极限温度约为 4000 K。当类星星达到此极限温度后，包层会被辐射压迅速驱散。我们发现，质量在 1000 到 10000 倍太阳质量之间的黑洞种子可以通过这种机制在不到几百万年的时间内形成。