原始盘装配过程中超大质量黑洞形成

本文讨论了在z≈10的高红移处塌缩halo且尚未被金属enrichment的原始盘中形成的超大质量黑洞。当分子氢形成被抑制时，这些盘维持在几千开尔文的温度。然而，当分子氢存在时，冷却可下降到几百开尔文。类似于更大尺度的原始盘，我们假设这些盘的演化主要由盘中重力不稳定性引起的角动量redistribution驱动。我们正确地考虑了盘裂解的可能性。我们表明，这一简单模型自然预测在此类盘的核部形成超大质量黑洞，并提供了其质量分布随halo属性的稳健确定。我们估算约5%的在M≈10^7 Msun halo塌缩后形成的盘应宿主一个质量为M_BH≈10^5 Msun的浩瀚黑洞。我们通过对原始盘表面密度和accretion rate演化的时间依赖计算确认了论点。这种机制为在高红移处形成种子黑洞提供了有效途径。我们预测的黑洞种子质量使Sloan Digital Sky Survey在z=6检测到的亮类星系核(10^9 Msun)能够顺利组装。