首批黑洞的统计预测
星系天体物理
2020-01-22 v1
摘要
近期对高红移超大质量黑洞（SMBHs）的观测挑战了我们对它们形成和增长的理解。形成黑洞（BH）种子有不同的提出途径，例如首批恒星的遗迹（第 4 章）、气体动力学过程（第 5 章）、直接坍缩（第 6 章）或致密核星团中的恒星碰撞（第 7 章）。在本章中，我们讨论通过这些通道形成超大质量黑洞（SMBHs）的概率，并确定 BH 种子的预期数密度。我们首先简要讨论理论模型必须复现的低红移和高红移 SMBHs 的观测约束（更详细的说明见第 12 章）。我们进一步介绍最流行的 SMBHs 形成通道，讨论它们在何种条件下能复现观测，并比较文献中关于 SMBHs 预期数密度的各种估计。要解释 z>6 处类星体的密度，需要非常高效的气体吸积机制或较高的 BH 种子质量。获得质量 >10^5 M⊙ 的种子 BH 足够高数密度的瓶颈在于辐射反馈与化学反馈之间的相互作用，它限制了原初等温气体坍缩的条件。
引用
@article{arxiv.1807.06155,
title = {Statistical predictions for the first black holes},
author = {Tilman Hartwig},
journal= {arXiv preprint arXiv:1807.06155},
year = {2020}
}
备注
Preprint of the chapter "Statistical predictions for the first black holes", to be published in the review volume "Formation of the First Black Holes", Latif, M. and Schleicher, D. R. G., eds., World Scientific Publishing Company, 2018, pp 161-175 [see https://www.worldscientific.com/worldscibooks/10.1142/10652]