以自相互作用暗物质播种超大质量黑洞：与重子的统一图景
宇宙学与河外天体物理
2025-04-30 v3 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
观测表明，质量为 的超大质量黑洞(SMBHs)在宇宙仅为当前年龄6%时就已存在。我们提出一种图景：自相互作用暗物质晕经历引力热不稳定性，其中心区坍缩成种子黑洞。原星系中重子的存在可显著加速晕的引力热演化并缩短坍缩时标。中心晕可通过自相互作用诱导的黏性耗散其角动量残余。宿主晕必须处于密度涨落的高尾，意味着在此图景中高红移SMBHs预期稀少。我们进一步推导出触发坍缩区广义相对论不稳定性的条件。我们的结果表明，自相互作用暗物质可为当今星系中多样的暗物质分布及红移 处SMBHs起源提供统一解释。
引用
@article{arxiv.2010.15132,
title = {Seeding Supermassive Black Holes with Self-Interacting Dark Matter: A Unified Scenario with Baryons},
author = {Wei-Xiang Feng and Hai-Bo Yu and Yi-Ming Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15132},
year = {2025}
}
备注
6 pages, 3 figures, and Supplemental Material; Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters; A minor bug in the simulation code is identified and corrected, and Figs. 1, 2, and 5 are updated; the benchmark cross section is 2.5 times larger, but the main results remain unchanged