大质量黑洞周围吸积盘中的恒星形成与演化

我们为大质量黑洞周围吸积盘的外部引力不稳定区域建立了一个模型，适用于原初或太阳丰度。首先，我们研究了纯气体边缘不稳定盘中的恒星形成和演化，并表明不稳定的碎片应迅速坍缩并产生原恒星，这些原恒星以高速率吸积，获得几十个 M_o 的质量，并作为超新星爆炸，产生强烈的富金属外流。其次，我们假设整个质量输运由超新星确保，超新星诱导角动量转移。对于恒星形成率与引力不稳定性增长率成正比的情况，我们找到了气体和恒星密度的解，其中气体接近引力不稳定，在 0.1 到 10 pc 之间，M(BH) =10**6 M_o，在 1 到 100 pc 之间，M(BH)=10**8 M_o 或更大，无论丰度如何，但吸积率相对较低。对于更高的吸积率，恒星数量变得如此之多，以至于它们抑制了进一步的恒星形成，和/或超新星率如此之高，以至于它们破坏了盘的均匀性和边缘稳定性。我们将这种情况的研究推迟。除了该机制解决了全局不稳定性不起作用的区域中的质量输运问题之外，该模型还有几个后果：它可以解释类星体中宽吸收线所暗示的高速富金属外流，如果黑洞形成得早，它可以解释前星系增丰，最后，它可以触发星系中心区域的星暴。对该模型的检验将是在活动星系核中心几秒差距内探测到正在爆炸的超新星，这一观测在不久的将来可以实现。