第一批大质量黑洞种子及其宿主
宇宙学与河外天体物理
2015-05-27 v2 星系天体物理
高能天体物理现象
摘要
我们研究了高红移星系中第一批大质量黑洞的形成，旨在为哪些星系会或不会拥有大质量黑洞提供见解。我们采用一种新方法，在宇宙学 SPH+N 体模拟中于星系晕内形成种子黑洞。大质量黑洞种子的形成直接由局部气体密度、温度和金属丰度决定，并受到大质量黑洞形成物理模型的启发。我们探讨了种子黑洞族群作为晕质量和红移的函数，并研究了改变大质量黑洞种子形成效率如何影响黑洞与其宿主之间的关系。种子黑洞倾向于在质量为 10^7 到 10^9 Msun 的晕中形成，并且由于金属在星系际介质中的扩散，形成率在 z = 5 附近受到抑制。我们发现大质量黑洞的形成时间和黑洞的占据率是宿主晕质量的函数。到 z = 5 时，质量 M_halo > 3 x 10^9 Msun 的晕无论种子形成效率如何都拥有大质量黑洞，而较小晕的占据率则随黑洞形成效率的增加而增加。我们的模拟解释了为什么在一些无核球星系和矮星系中发现了大质量黑洞，但我们也预测，在低质量系统中，它们的出现会变得越来越罕见。
引用
@article{arxiv.1104.3858,
title = {The First Massive Black Hole Seeds and Their Hosts},
author = {Jillian Bellovary and Marta Volonteri and Fabio Governato and Sijing Shen and Thomas Quinn and James Wadsley},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.3858},
year = {2015}
}
备注
Replaced with ApJ accepted version. 7 pages, 3 figures