首批大质量种子黑洞的超爱丁顿吸积与反馈
星系天体物理
2019-04-24 v2
摘要
大质量黑洞种子上的超爱丁顿吸积在早期宇宙中可能是普遍现象，那里存在快速吸积的条件。直接坍缩黑洞常被引为再电离前宇宙中观测到超大质量黑洞（SMBHs）的一种可能解。我们在此研究超爱丁顿吸积种子黑洞的反馈（主要以双极喷流形式）将如何影响其后续增长。我们发现，几乎独立于双极喷流的质载量，喷流产生的剧烈外流会清空黑洞种子周围约0.1 pc的区域。然而，喷流外流无法挣脱暗物质晕，其影响仅限于黑洞邻近区域。外流在约一个动力学时标内抑制任何吸积。随后气体冷却、复合并落回中心，在那里再次观测到高吸积率。总体效应是产生介于爱丁顿率0.1至0.5倍之间的有效吸积率。如果这种间歇吸积率维持约5亿年，则黑洞质量将增加3至300倍，但远小于种子在 处成为观测到的SMBHs所需的 倍因子。因此，诞生于原子冷却晕并经历强负机械反馈的直接坍缩黑洞，将需要外部影响（例如与其他晕的快速主并合）来促进有效吸积并在几亿年内达到SMBH质量。
引用
@article{arxiv.1811.04953,
title = {Super-Eddington Accretion and Feedback from the First Massive Seed Black Holes},
author = {John A. Regan and Turlough P. Downes and Marta Volonteri and Ricarda Beckmann and Alessandro Lupi and Maxime Trebitsch and Yohan Dubois},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.04953},
year = {2019}
}
备注
16 pages. MNRAS accepted