Growth of Supermassive Black Hole Seeds in ETG Star-Forming Progenitors: Multiple Merging of Stellar Compact Remnants via Gaseous Dynamical Friction and Gravitational Wave Emission
提出了$z\gtrsim 1$上局域早型星系（ETGs）恒星形成祖星中超大质量黑洞（BH）种子生长的新机制。这设想的迁移和合并的恒星紧凑的残余物（中子星和恒星质量的黑洞）通过气体动力学摩擦向中央的高密度区域的星系。我们表明，在合理的假设和初始条件下，该过程可以建立中央BH质量的顺序$10^4-10^6\, M_\odot$在一些$10^7$年，因此有效地提供重种子之前，标准盘（类爱丁顿）吸积接管，成为进一步BH增长的主导过程。值得注意的是，当宇宙$\lesssim 0.8$ Gyr的年龄构成了一个苛刻的限制时，这种机制可能为$z\gtrsim 7$类星体宿主中数十亿太阳质量BH的积累提供一种解释，而不是超爱丁顿吸积速率;此外，本发明还在红移$z\sim 2-6$的更常见的ETG祖细胞中，即使在短时间内的中等爱丁顿比$\lesssim 0.3$下，恒星形成持续时间$\lesssim$ Gyr。最后，我们探讨了未来的地面和空间探测器，如爱因斯坦望远镜（ET）和激光干涉仪空间天线（LISA）通过引力波发射检测迁移的恒星残骸和积累的中央超大质量BH之间的合并事件的前景。
2020-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hyper-Eddington accretion flows onto massive black holes
我们研究了嵌入低金属丰度致密气体云中的大质量黑洞（BH; 10^2 < M_BH < 10^6 Msun）的甚高速球对称吸积流，进行了一维流体动力学模拟，包括多频辐射传输和非平衡原始化学。我们发现，当（n/10^5 cm^-3）>（M_BH/10^4 Msun）^{-1}（T/10^4 K）^{3/2}时，可以在不受辐射反馈阻碍的情况下，以超爱丁顿速率从邦迪半径快速供应气体，其中n和T是邦迪半径之外的环境气体的密度和温度。在这种情况下产生的吸积速率是稳定的，并且大于爱丁顿速率的3000倍。在较低的Bondi速率下，由于辐射反馈，吸积是间歇性的，平均速率被限制在爱丁顿速率以下。对于超爱丁顿情形，定常解由两部分组成：辐射主导的中心核，其中由于电子散射导致的光子捕获是重要的;以及遵循Bondi轮廓的吸积包层，T~8000 K。当出射光度由于光子捕获而被限制在爱丁顿光度以下时，来自中心区域的辐射在更大尺度上不影响气体动力学。我们将这一结果应用于维里温度T_vir> 10^4 K的原星系中大质量黑洞的快速形成。一旦种子黑洞在星系中心形成，它可以通过气体吸积生长到最大~10^5（T_vir/10^4 K）Msun，而与初始黑洞质量无关。最后，我们讨论了可能的观测签名的快速吸积BH与/不允许灰尘。我们认为，这些系统可以解释Lya发射器没有X射线和发光的红外源与热尘埃排放，分别。
2016-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accretion onto Intermediate-mass Seed Black Holes in Primordial Galaxies
超大质量黑洞的起源在很大程度上是未知的，它们为观测到的最遥远的类星体提供动力。一种假设是，它们从第一批恒星留下的中等质量种子（~100 M_sun）迅速成长。然而，一些先前的研究认为，由于辐射反馈的强烈抑制，这些黑洞上的吸积太低，无法建立质量。在这里，我们重新检查这样一个黑洞的吸积过程嵌入在原始气体云，通过考虑广泛的物理和数值参数没有探索过。我们发现，虽然辐射加热和压力确实有效地抑制吸积，气体的自引力最终克服了反馈效应，并在云的一个自由落体时间尺度后将吸积提升到爱丁顿速率。此外，对于给定的黑洞质量，存在一个临界密度，超过该密度，吸积可以达到爱丁顿极限。此外，我们发现黑洞吸积速率与环境气体密度之间存在普遍相关性，这可能是模拟中黑洞生长的现实秘诀。
2011-09-15 astro-ph.CO astro-ph.HE
Exploring a primordial solution for early black holes detected with the JWST
针对JWST发现的高红移大质量早期黑洞及其高黑洞-恒星质量比难题，该研究结合解析计算，探究了天体物理种子吸积与原初黑洞种子两种路径，验证了PBH驱动结构形成可解释相关观测结果。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-Eddington accretion in protogalactic cores
Sapienza, Università di Roma（罗马大学）；INAF, Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN, Sezione di Roma I（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；University of Zurich（苏黎世大学）；Sapienza School for Advanced Studies（罗马大学高等研究院）；Como Lake Center for Astrophysics, DiSAT, Università degli Studi dell’Insubria（因斯布鲁克大学DiSAT科莫湖天体物理学中心）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（意大利国家核物理研究所米兰比可卡分部）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间科学与天体物理观测站）
研究通过高分辨率模拟探讨了在红移z≈15的气体丰富、金属贫乏的原初星系中，超埃德蒙顿吸积对黑洞种子快速生长的影响，发现即使在强反馈下，超埃德蒙顿吸积仍能使黑洞质量增长至10^5 M_sun，且反馈调节过程不影响其增长效率。
2026-04-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
SMBH growth parameters in the early Universe of Millennium and Millennium-II simulations
我们从千禧年和千禧年II模拟中制作了黑洞（BH）合并树，以发现在什么条件下10^9 Msun SMBH可以通过红移z=7形成。为了利用这两个：大盒子大小的千禧年模拟和大质量分辨率的千禧年-II模拟，我们开发了一种方法，将这两个模拟结合在一起，并使用千禧年-II合并树预测BH种子中使用的千禧年合并树。我们运行多个半分析模拟SMBHs增长通过合并和事件的气体吸积引发的主要合并。作为约束，我们使用观测到的BH质量函数在红移z=6。我们发现，根据最近对中等超爱丁顿吸积的观测，只要吸积过程中的吸积是中等超爱丁顿吸积（fEdd =3.7），低质量种子（100 Msun）就可能是高红移SMBH（z~7）的祖先。
2015-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imprints of the super-Eddington accretion on the quasar clustering
超爱丁顿质量吸积被认为是形成超大质量黑洞的有效机制。我们使用一个基于大体积宇宙学$N$体模拟的星系和类星体形成的新半解析模型研究了超爱丁顿吸积过程的辐射效率对类星体成簇的影响。我们的模型包括一个简单的类星体的辐射效率模型，它模仿了光子捕获的高质量吸积率的效果。我们发现，辐射效率模型影响类星体光度与类星体晕质量之间的关系。当类星体光度没有上限时，类星体晕质量对类星体光度的依赖性很弱。另一方面，当类星体的光度受其爱丁顿光度限制时，它对类星体的光度有显著的依赖性。在后一种情况下，类星体的偏置也依赖于类星体的光度，亮类星体的偏置与观测结果一致。我们的结果表明，类星体聚集研究可以为吸积盘模型提供约束。
2017-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The SEEDZ Simulations: Methodology and First Results on Massive Black Hole Seeding and Early Galaxy Growth
Maynooth University（梅努斯大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University College Cork（科克大学）；Cardiff University（卡迪夫大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
SEEDZ模拟研究了宇宙早期巨量黑洞的形成与生长，揭示高红移宇宙中黑洞质量与宿主星系的关系尚未建立，黑洞可从初始重种子质量增长至百万倍太阳质量。
2026-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraining the Properties of Black Hole Seeds from the Farthest Quasars
本研究首次通过对z>6类星体星表的贝叶斯分析，结合幂律与对数正态函数约束黑洞种子质量分布，证实早期宇宙同时存在轻重两类黑洞种子，为高红移类星体质量起源提供了统计依据。
2023-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
J1342+0928 Supports the Timeline in the R_h=ct Cosmology
类星体J1342+0928（z=7.54）的发现进一步证实了LCDM中与过早形成结构相关的时间压缩问题。采用普朗克参数，我们看到这个类星体在大爆炸后仅仅6.9亿年，在从Pop III到Pop II恒星形成的过渡后不超过几百万年。然而，传统的天体物理学会告诉我们，一颗由波普II/III超新星产生的10个太阳质量的种子，至少需要8.2亿年才能通过爱丁顿有限的吸积生长。LCDM的这一失败构成了它最严重的挑战之一，需要外来的“修复”，例如异常高的吸积率，或者创造巨大质量（~10^5太阳质量）的种子，这两种情况在本地宇宙或其他任何地方都没有见过。事实上，为了强调这一点，J1342+0928被认为是以大约爱丁顿的速度吸积，否定了任何试图解释其异常高质量的尝试。在本文中，我们的目的是证明，这个类星体的发现，而不是强烈证实了宇宙时间轴预测的R_h=ct宇宙。我们假设传统的爱丁顿有限的吸积和时间与红移的关系，在这个模型中计算时，种子需要开始增长作为其质量的函数，以达到观测到的质量J1342+0928在z=7.54。与标准模型中由于这个大质量类星体在其历史早期的出现而产生的张力相反，我们发现在R_h=ct宇宙学中，一个10个太阳质量的种子在z~15（再电离时代开始于t~ 8.78亿年）很容易在z=7.54时成长为8 x 10^8太阳质量的黑洞（t~1.65 Gyr）通过常规Eddington有限吸积。
2018-04-17 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Eddington accreting Black Holes in the Epoch of Reionization
活动星系核（AGN）在$z \gtrsim 5$的光度函数（LF）的演化是理解它们对触发宇宙最后一次相变（即再电离时代）所必需的电离光子预算的贡献的关键约束。最近对明亮的高Z活动星系核的研究表明，在$z>4$的人口空间密度必须向上修正，并引发了关于其演化路径的新问题。气体吸积是理解光源分布和中心超大质量黑洞生长的关键物理机制。在这项工作中，我们模拟的高z活动星系核-LF假设高z发光活动星系核在其爱丁顿极限发光：我们得到预期的演变作为一个功能的“占空比”（$f_{\rm dc}$），即一个给定的SMBH花费的生命时间的分数在爱丁顿速率吸积。我们的研究结果表明，中间值（$f_{\rm dc} \simeq 0.1$）预测的电离背景和光电离率的最佳协议，但没有提供足够的电离光子来解释所观察到的氢中性分数的演变。较小的值（$f_{\rm dc} \lesssim 0.05$）是活动星系核成为早期宇宙中氢再电离的主要粒子数所必需的。然后，我们表明，这种低$f_{\rm dc}$的演变可以调和与当前的限制氦再电离，虽然它意味着一个相对大量的非活性SMBH在$z\gtrsim5$，在紧张局势与SMBH增长模型的基础上沉重的播种。
2023-01-17 astro-ph.CO
Hyper-Eddington mass accretion onto a black hole with super-Eddington luminosity
我们进行一维辐射流体动力学模拟，以解决吸积流到大质量黑洞（BH）与一个非常高的速度。假设光子捕获将从中心区域出现的亮度限制为$L\lesssim L_{\rm Edd}$，Inayoshi，Haiman和Ostriker（2016）已经表明吸积流稳定到“超爱丁顿”解决方案，具有稳定和等温的（$T\simeq 8000$ K）邦迪轮廓，达到$\gtrsim 5000$乘以爱丁顿吸积速率$\dot{M}_{\rm Edd}\equiv L_{\rm Edd}/c^2$。在这里，我们解决的可能性，气体吸积与有限的角动量形成一个明亮的核吸积盘，光度超过爱丁顿极限（$1\lesssim L/L_{\rm Edd}\lesssim 100$）。结合我们的模拟与分析模型，我们发现，过渡到稳定的超爱丁顿吸积仍然发生，只要光度保持低于$L/L_{\rm Edd}\lesssim 35~(M_{\rm BH}/10^4~M_\odot)^{3/2}(n_\infty/10^5~{\rm cm^{-3}})(T_\infty/10^4~{\rm K})^{-3/2}(r_{\star}/10^{14}~{\rm cm})^{-1/2}$，其中$n_\infty$和$T_\infty$是周围气体的密度和温度，和$r_\star$是光球的半径，在辐射出现。如果光度超过这个值，吸积就变成偶发性的。我们的结果可…
2016-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Signatures of primordial black holes as seeds of supermassive black holes
超大质量黑洞（SMBH）位于大多数大质量星系的中心，这一点已被广泛接受，尽管对于它们的大质量种子的起源仍然没有令人信服的方案。有人提出，质量为$\gtrsim 10^{2} M_\odot$的原始黑洞（PBH）可能提供了这样的种子，这些种子将成长为SMBH。我们提出了一个观测测试来约束这一假设：在宇宙黑暗时代，PBH周围的气体吸积为高能光子的发射提供了动力，这将改变21厘米强度映射（IM）观测测量的自旋温度。我们的模型和计算的标准天空平均信号和功率谱的21厘米IM，占其子结构和角度依赖性的第一次。如果PBH存在，天空平均21 cm IM信号的吸收将更高，而我们预计$\ell~\gtrsim 10^2-10^3$的功率谱会增加。我们还预测PBH的可探测性和测量误差的丰度和爱丁顿比不同的基准参数配置的各种未来的实验，从SKA到未来的无线电阵列的月球的黑暗面。虽然SKA可以提供检测，但只有更雄心勃勃的实验才能提供准确的测量。
2018-05-10 astro-ph.CO
Constraints from dwarf galaxies on black hole seeding and growth models with current and future surveys
本研究利用半解析模型分析矮星系黑洞占据比例，发现当前X射线观测支持遵循幂律爱丁顿比分布的重种子模型，并为未来多波段巡天设计提供优化建议。
2023-04-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Super-Critical Growth of Massive Black Holes from Stellar-Mass Seeds
我们认为超临界吸积与角动量到恒星质量的黑洞作为一个可能的机制，从光种子生长十亿太阳质量的洞在早期。我们使用的辐射效率低的“薄盘”解决方案-平流，光学厚流，概括了标准的几何薄盘模型-显示如何温和的超爱丁顿间歇性吸积可能会显着缓解问题的组装第一个大质量黑洞时，宇宙年龄小于0.8 Gyr。由于非旋转以及快速旋转的孔周围的薄盘的低辐射效率，在这个制度的质量e-折叠的时间尺度几乎是独立的自旋参数。简要讨论了早期宇宙超临界增长的条件。
2014-03-12 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Black Hole Mass Function Across Cosmic Times II. Heavy Seeds and (Super)Massive Black Holes
这是第二个文件在一系列旨在模拟黑洞（BH）的质量函数，从恒星的（超）大质量制度。在目前的工作中，我们专注于（超）大质量黑洞，并提供了一个从头计算的质量函数跨宇宙时间。我们认为两个主要的机制，以增长的中央BH，预计将合作的高红移恒星形成的本地大质量星系的祖先。第一个是气体动力学摩擦过程，它可以导致起源于富含气体的主祖星系中恒星形成的强烈爆发期间的恒星质量BH向核区域迁移，并在短时间尺度$10^7$年的$\lesssim$内积累中心重BH种子$M_\bullet\sim 10^{3-5}\, M_\odot$。第二种机制是标准的爱丁顿型气体盘吸积到重BH种子上，通过这种机制，中心BH可以在宿主的典型恒星形成持续时间$\lesssim 1$ Gyr内变成（超）大质量$M_\bullet\sim 10^{6-10}\, M_\odot$。我们通过再现观测到的红移相关的热辐射AGN光度函数和爱丁顿比分布，以及恒星形成和吸积中心BH的热辐射光度之间的关系来验证我们的半经验方法。然后，我们通过广义连续性方程的方法推导出不同红移下的残留（超）质量BH质量函数，并将其与目前的观测估计进行比较。最后，我们重建的整体BH质量函数从恒星（超）大质量制度，超过十个数量级的BH质量。
2022-06-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Simple Condition for Sustained Super-Eddington Black Hole Growth
宇宙学中最紧迫的问题之一是，在大爆炸后的10亿年内，为高红移类星体提供动力的黑洞（BH）是如何成长为超大质量的。在这里，我们表明，持续的超爱丁顿吸积可以实现与爱丁顿分数$f_{\rm Edd}$ > 2/ $ε$的黑洞，其中$ε$是在吸积过程中产生的辐射的效率。在这种情况下，辐射携带的动量太少，无法阻止吸积流，下落的气体捕获了辐射。BH生长然后不受阻碍地进行，直到气体供应被耗尽，与以较低速率的吸积形成对比，该较低速率的吸积受到吸积过程中产生的辐射的限制。在大质量高红移类星体宿主星系中的大量气体供应可能很容易通过这种供应有限的吸积模式吸积到种子黑洞上，为这种超大质量黑洞如何在早期宇宙中组装提供了解释。这种持续的超爱丁顿增长也可以解释推断的寿命短的H II地区周围的高红移类星体，如果大部分的BH增长发生没有相关的辐射逃逸到星系际介质。这进一步意味着，一群被遮蔽的快速增长的黑洞可能很难被探测到，这也许可以解释为什么只有很少的类星体的爱丁顿分数高于几个。最后，这个简单的持续超爱丁顿增长的条件可以很容易地在宇宙学模拟中实现，可以用来评估它发生在什么环境中。
2022-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Shining in the Dark: the Spectral Evolution of the First Black Holes
大质量黑洞（MBH）在红移$z \gtrsim 10$的种子现在被认为是解释大爆炸后在$ < 1 \, \mathrm{Gyr}$位置出现超大质量（$10^{9-10} \, \mathrm{M_{\odot}}$）黑洞的关键因素。一旦形成，大量的种子生长并通过吸积剩余的晕气体释放出大量的辐射;它们的光谱可以提供关于它们演化的关键信息。通过结合辐射流体动力学和光谱合成代码，我们模拟的时间演变的频谱出现从主机晕的MBH种子与初始质量$10^5 \, \mathrm{M_{\odot}}$，假设两个标准的爱丁顿有限的吸积，或超薄吸积盘，适合于超爱丁顿流。发射主要发生在观测到的红外亚毫米（$1-1000 \, \mathrm{μm}$）和X射线（$0.1 - 100 \, \mathrm{keV}$）波段。这样的信号应该容易通过JWST在$\sim 1 \, \mathrm{μm}$周围直到$z \sim 25$检测，并且通过ATHENA（在$0.1$和$10 \, \mathrm{keV}$之间，直到$z \sim 15$）检测。像钱德拉深场南方这样的超深X射线探测可能已经探测到了这些系统，直到$z \sim 15$。在此基础上，我们提供了一个上限的$z \gtrsim 6$ MBH质量密度的$ρ_{\bullet} \lesssim 2.5 \times 10^{2} \, \mat…
2015-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
High-z Quasars in the R_h=ct Universe
如果不借助异常高的吸积率或奇异的大质量种子的产生，人们就无法理解10^9太阳质量的黑洞的早期出现，而这两种情况在本机宇宙中都看不到。最近的观测使这个问题更加复杂，因为它表明大多数（如果不是全部的话）高z类星体似乎都在爱丁顿极限处吸积。在LCDM的背景下，唯一可行的替代方案似乎是通过合并聚集超大质量黑洞，只要种子在红移>40时开始形成，但在z~20-30时停止产生。在本文中，我们表明，虽然高z类星体可能很难解释的标准模型的框架内，他们反而可以更合理地解释在R_h=ct宇宙的背景下。在这种宇宙学中，再电离开始后（z<15）产生的5-20个太阳质量的种子可以很容易地在z> 6时增长到M>10^9太阳质量，仅仅是通过以标准爱丁顿速率吸积。
2012-12-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Effects of the Hubble Parameter on the Cosmic Growth of the First Quasars
超大质量黑洞（SMBH）在星系的演化中起着至关重要的作用，目前已被探测到$z\sim 7.5$。描述黑洞（BH）生长的理论受到了挑战，在$z \sim 20-30$形成的初始质量为$M_{\bullet} \lesssim 10^5 \, \mathrm{M_{\odot}}$的种子如何快速地通过$z\sim 7$生长为$M_{\bullet} \sim 10^9 \, \mathrm{M_{\odot}}$。在这里，我们研究的哈勃参数，$H_0$，模型描述的早期生长的BH的值的影响。首先，我们注意到，如果模型中使用的哈勃参数从$H_0 = 65$到$H_0 = 74$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，一个包含当前估计值的范围，则$z=6$中类星体的预测质量会发生$> 300$ %的变化。采用基于$z \gtrsim 6.5$类星体和$H_0$先验的MCMC方法，研究了$H_0$和描述BH生长的参数：种子质量$M_i$和爱丁顿比$f_{\rm Edd}$之间的相互联系.假设$f_{\rm Edd} = 0.7$的爱丁顿比与以前的估计一致，我们发现$H_0 = 73.6^{+1.2}_{-3.3}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。在第二次分析中，允许所有参数自由变化，我们发现$\log(M_{i}/\mathrm{M_{\odot}}) > 4.…
2020-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A two-phase model of galaxy formation: IV. Seeding and growing supermassive black holes in dark matter halos
Nanjing University（南京大学）；Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics, Nanjing University, Ministry of Education（南京大学现代天文与天体物理教育部重点实验室）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst（美国马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学系）
本文提出一个理论框架，研究在暗物质晕的组装历史中播种和生长超大质量黑洞的过程，通过核爆发和合并等机制，探讨黑洞与星系的共同演化。
2026-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Super-Eddington accreting massive black holes as long-lived cosmological standards
超爱丁顿吸积大质量黑洞（SEAMBH）在一定的吸积率以上，由于光子捕获和平流在细长的吸积盘中达到饱和亮度。我们表明，这些SEAMBHs可以提供一个新的工具，估计宇宙学距离，如果它们被正确识别的硬X射线观测，特别是其2-10千电子伏的连续斜率。为了验证这一想法，我们获得了黑洞质量估计和X射线数据的样本60窄线塞弗特1星系，我们认为是最有前途的SEAMBH候选人。我们证明了新方法得到的样品中的物体的距离得到更接近标准的光度距离的硬X射线连续变得陡峭。这些结果使我们能够分析在未来的活动黑洞样本中使用该方法的要求，并证明在足够大的样本下，预期的不确定性可以使它们成为一个有用的新的宇宙学标尺。
2013-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Primordial Black Hole Seeds for Little Red Dots in $f(R)$ Gravity
Universitat de València（瓦伦西亚大学）
本研究在Hu-Sawicki f(R)引力框架下，提出原初黑洞并合形成中等质量种子黑洞的混合组装框架，可解释JWST观测到的高红移小红点，且符合相关观测限制，还能通过多信使诊断打破参数简并。
2026-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Bright vigorous winds as signposts of supermassive black hole birth
超大质量黑洞的形成仍然是一个悬而未决的问题。在类星假设中，黑洞种子经历了最初的超级爱丁顿增长，在不到一百万年的时间里，可能会在$z \sim 20-10$的原星系中心留下一个$10^4-10^5$ M $_{\odot}$黑洞。然而，超级爱丁顿吸积可能伴随着剧烈的质量损失，这可能会限制到达黑洞的质量。在本文中，我们批判性地评估了辐射驱动风的影响，从黑洞吸积的大质量信封的表面发射。求解全风方程与流体静力学结构的信封，我们发现质量外流率之间的几十个和$10^4$ M $_{\odot}$年$^{-1}$，主要由对流光度内流出。因此，我们证实了Dotan，Rossi & Sznov（2011）的说法，即质量损失会严重影响准恒星内黑洞种子的早期生长。特别地，具有质量$>10^4$ M $_{\odot}$的种子只能在质量储存器$ \gtrsim 10^7$ M $_{\odot}$内形成，除非它们以巨大的速率重新填充（$ \gtrsim 100$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$）。这可能意味着只有在这些红移的非常大质量的晕（$>10^9$ M $_{\odot}$）才能拥有大质量的种子。与先前的说法相反，这些风预计是相对明亮的（$10^{44}-10^{47}$ erg s $^{-1}$），蓝色（$T_{\rm eff} \sim 8000$ K）物体，虽然避开了哈勃太空…
2015-09-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Growing massive black holes through super-critical accretion of stellar-mass seeds
在$z \sim 6-7$观测到的发光类星体中，大质量黑洞的快速聚集仍然是一个谜。各种直接坍缩模型已经被提出来，从质量为$\sim 10^5\,\rm M_\odot$的初始种子开始黑洞的生长，然后可以达到10亿太阳质量，同时在爱丁顿极限吸积。在这里，我们提出了一个替代方案的基础上，辐射效率低的超临界吸积的恒星质量的孔嵌入在气体环核盘（CND）预计存在于高红移星系的核心。我们的次pc分辨率流体动力学模拟表明，恒星质量的孔内的中央100 pc的CND绑定到非常高密度的气体团，产生的周围气体的碎片。由于有大量的致密冷气体，一个恒星质量的黑洞可以按照“薄盘”解以超爱丁顿速率增长，在几百万年内其质量可以增加3个数量级。这些研究结果支持模拟运行两个不同的水电代码，RAMSES的基础上的自适应网格细化技术和GIZMO的基础上一个新的拉格朗日Godunov型方法，并与类似的，但不相同，子网格食谱恒星形成，超新星反馈，黑洞吸积和反馈。超临界吸积流的低辐射效率有助于我们的黑洞的快速质量增长，因为它们意味着周围核环境的适度辐射加热。
2015-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Super-Eddington accretion; flow regimes and conditions in high-z galaxies
我们回顾和讨论的理论研究解决气体吸积到黑洞发生的速度超过爱丁顿限制的可能性。我们的重点是在高红移黑洞种子生长中的应用。首先介绍了超爱丁顿吸积的一般概念，然后总结了研究这种机制的不同模型和数值模拟。我们认为光学厚流在吸积盘以及在球对称信封，并特别注意广泛采用的模型的基础上SLIM盘解决方案。虽然SLIM磁盘解决方案的吸引力，其简单性，是由最新一代的三维辐射（磁）流体动力学模拟，其中辐射损失可以是一个数量级更高的挑战，和辐射传输的机制是更复杂的比直平流，因为它发生在一个复杂的湍流制度。然后，我们讨论了气体供应率的次pc尺度吸积盘或信封从更大的尺度，重温气体流入率在各种条件下的原星系。我们的结论是，在致密的气体核的高Z星系的超爱丁顿吸积制度，如高光学深度和高气体供应率从大尺度的发病所需的条件，应该自然满足。根据吸积盘中超临界流的辐射磁流体动力学模拟结果，来自生长中的BH种子的反馈不应显著改变这种条件。此外，基于所需的核气体流入率和恒星反馈的趋势，以有效地消除气体在低质量的晕，我们认为，超临界吸积将更容易实现相对较大的晕，维里质量$M_{\rm vir} > 10^{10}$ M $_{\odot}$，这变得更常见的$z < 15$。
2018-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Chaotic accretion can (still) explain early supermassive black hole growth
Center for Physical Sciences and Technology（立陶宛物理与工程技术中心）；Astronomical Observatory, Vilnius University（维尔纽斯大学天文台）
本研究通过预测混沌吸积下黑洞的指数增长时标并与高红移观测比较，证明恒星质量种子经混沌吸积可解释早期超大质量黑洞的快速增长，无需大质量种子或超爱丁顿增长。
2026-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sub-Eddington accreting supermassive primordial black holes explain Little Red Dots
本文提出LRDs可能由极早期形成的SMPBHs经亚爱丁顿吸积演化而来，并基于COSMOS-Web的434个LRDs验证该解释，说明其可在更高红移产生更多此类天体。
2024-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Eddington-limited accretion and the black hole mass function at redshift 6
我们目前的发现观测的类星体在加拿大-法国高z类星体调查（CFHQS）在红移z=6.44。我们还利用9个CFHQS类星体在z~6的近红外光谱来确定黑洞质量。这些比较与更明亮的斯隆数字巡天（SDSS）类星体的类似的估计，调查黑洞质量和类星体光度之间的关系。我们发现MgII半高宽和紫外光光度之间有很强的相关性，大多数类星体在这个早期的时代吸积接近爱丁顿极限。因此，这些类星体似乎处于其生命周期的早期阶段，它们正以指数方式增加其黑洞质量。结合类星体的光度函数，我们导出了z=6时的黑洞质量函数。我们的黑洞质量函数比z=0时低10^4倍，大大低于以前研究的估计。主要的不确定性，可能会增加黑洞质量函数是一个更大的人口模糊的类星体在高红移比观察到的低红移和/或低类星体占空比在z=6。相比之下，z=6时的恒星质量函数只比z=0时低10^2倍。黑洞和恒星质量函数演化之间的差异是由于快速的早期恒星形成不受辐射压力的限制，就像黑洞生长或低效的黑洞播种一样。我们的工作预测，体积有限的星系样本的黑洞质量-恒星质量关系在非常高的红移迅速下降。这与从局部关系中观察到的在4<z<6处的增加相反，如果我们只研究最大质量的黑洞。
2010-06-07 astro-ph.CO
SMBH Formation via Gas Accretion in Nuclear Stellar Clusters
超过10亿个太阳质量的黑洞在红移大于6时被探测到。这些天体的快速形成可能意味着一个巨大的早期种子或一段比爱丁顿更快的生长期。在此，我们提出了一个新的机制，沿着这些路线。我们提出，在层次结构组装的过程中，致密的星团可以收缩的动力学时间尺度上由于自引力气体的质量相当或大于集群的近自由落体流入。这增加了速度分散到一个点，剩下的几个硬双星不能再有效地加热星系团，星系团进入一个同源核心崩溃的时期。然后，星系团的核心可以达到一个足够高的中心密度，使恒星质量的黑洞快速合并，从而快速产生一个黑洞种子，可能是$10^5 M_\odot$或更大。
2011-09-25 astro-ph.CO
The role of major mergers in triggering super-Eddington accretion
Dipartimento di Fisica, “Sapienza” Università di Roma（罗马大学物理系）；INAF, Osservatorio Astronomico di Roma（罗马天文台）；INFN, Sezione Roma1（罗马第一国家核物理研究所）；Sapienza School for Advanced Studies（萨皮恩扎高等研究学院）；Como Lake Center for Astrophysics, DiSAT, Università degli Studi dell’Insubria（因苏布里亚大学迪萨特科莫湖天体物理学中心）；INFN, Sezione di Milano-Bicocca（米兰比可卡国家核物理研究所）；INAF, Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（博洛尼亚空间天体物理学与科学天文台）
利用高分辨率宇宙学zoom-in模拟，研究高红移低质量晕的主要并合能否触发持续的超爱丁顿吸积，发现黑洞反馈（尤其是动能反馈）有效抑制了吸积，并合本身不足以触发持续的超爱丁顿吸积。
2026-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A novel sub-grid model for super-Eddington accretion of spinning black holes in galaxy-scale simulations
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；University of Oxford（牛津大学）；University of Zurich（苏黎世大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Università degli Studi dell’Insubria（因斯布鲁克大学）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）
本研究提出了一种新型子网格模型，用于模拟银河尺度中自转黑洞的超埃登顿吸积过程，通过自洽的自转演化方案和吸积盘结构，探讨了角动量偏移对超埃登顿吸积的影响。
2025-12-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Three-Dimensional General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamical Simulation of Super-Eddington Accretion, using a new code HARMRAD with M1 Closure
黑洞吸积流和吸积喷流是相对论性的动态热磁化等离子体流，其辐射不透明度对吸积流的结构和行为有重要影响。我们描述了一个数值方案，测试和天体物理学相关的应用程序中使用的M1辐射封闭在一个新的三维（3D）广义相对论（GR）辐射（R）磁流体力学（MHD）大规模并行代码称为HARMRAD。我们的三维GRRMHD模拟的超爱丁顿吸积（约$20$倍爱丁顿）到一个快速旋转的BH（无量纲自旋$j=0.9375$）显示持续的非轴对称磁盘湍流，持续的电磁射流驱动的Blandford-Znajek效应，和总辐射输出始终接近爱丁顿率。总吸积效率为$20\%$量级，大尺度电磁喷流效率为$10\%$量级，到达大距离的总辐射效率仅为$1\%$量级。然而，辐射喷流和电磁喷流都出现在一个几何波束极区，具有超爱丁顿各向同性等效光度。利用HARMRAD进行的这种模拟可以揭示BH自旋与在发射喷流时，我们可以利用磁盘来确定X射线双星的光谱和时间状态的起源，帮助理解潮汐破裂事件（TDE）是如何工作的，为M87和其他活动星系核（AGN）提供精确的视界尺度流动结构，并隔离AGN反馈是由辐射还是由电磁、热或动力风/喷流驱动。例如，低辐射效率和弱BH自旋下降率从我们的模拟表明，BH增长超过宇宙学时间的数十亿太阳质量的红移$z\sim 6-8$是可以实现的，即使快速旋转BH和10个太阳质量的BH种子。
2013-12-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Hidden-sector accretion and warped black-string seeds for high-redshift supermassive black holes
Jagiellonian University（雅盖隆大学）
提出通过隐藏扇区吸积形成五维黑洞弦，其与我们的膜相交产生黑洞种子，从而解释高红移超大质量黑洞的起源。
2026-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Intermediate-mass black holes from Population III remnants in the first galactic nuclei
本文报道了在红移为$z\gtrsim10$的第三族残余黑洞（BH）的数值$N$ -体模拟中，中等质量黑洞（IMBHs）的形成。我们模拟了气体阻力对黑洞轨道的影响，并允许黑洞通过气体吸积生长，包括一种超爱丁顿吸积模式，其中光子捕获和快速气体流入抑制任何负辐射反馈。大多数初始BH构型导致在原星系中心形成一个（但不会超过一个）IMBH，通过超爱丁顿生长达到$10^{3-5}\mathrm{M}_{\odot}$质量。我们的研究结果表明，在早期星系中心形成最早的大质量黑洞的可行途径。我们还发现，核IMBH通常捕获恒星质量的BH同伴，使这些系统在引力波中可观察到的极端质量比吸气（EMRI）与\textit{eLISA}。
2016-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Search for the Farthest Quasar: Consequences for Black Hole Growth and Seed Models
对高红移类星体的探索导致了一系列破纪录的来源，目前的纪录保持者是$z=7.642$。在这里，我们展示了未来的$z>8$类星体的探测如何影响黑洞生长和种子模型参数的约束。使用宽平坦的先验的生长参数（爱丁顿比$\,f_{\rm Edd}$，占空比${\cal D}$，种子质量$M_{\rm \bullet, seed}$和辐射效率$ε$），我们表明，在它们的测定大的不确定性减少了一个因素$\sim 5$时，类星体的检测红移从$z=9$到$z=12$。在这种高红移区域，$ε$趋向于允许的最低值，并且$M_{\rm \bullet, seed}$的分布在重种子区域内达到峰值。值得注意的是，在$z > 7$探测到的两个具有低吸积率的类星体（J1243+0100和J 0313 -1806）已经收紧了可用的参数空间，需要$M_{\rm \bullet, seed} > 10^{3.5} \,{\rm M_\odot}$和$ε< 0.1$。辐射效率是一个关键的未知数，因子$\sim 2$的变化能够通过$\sim 3$的数量级修改预测的质量，已经在$z\sim 9$。低效率的吸积（减少$ε$）和黑洞自旋（增加$ε$）的竞争作用显着影响增长模型。最后，我们建议，目前预测的产量即将到来的类星体调查（例如，欧几里德）将有助于确定最可能的种子质量制度。例如，假设薄盘吸积，由$z\sim 9-10$探测到具有…
2021-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Origin and Detection of High-Redshift Supermassive Black Holes
超大质量黑洞（SMBH）在局部星系核中很常见，并且质量达到数十亿太阳质量的SMBH已经存在于红移z=6处。这些最早期的SMBH可能是由第一代无金属恒星留下的恒星质量种子BH的Eddington限制增长和合并的组合产生的，或者是由气体在罕见的特殊环境中的快速直接坍缩产生的，在这种环境中气体可以避免分裂成恒星。在这篇文章中，我回顾了这两个相互竞争的场景。我还简要地提到了一些更奇特的想法，以及未来如何通过LISA和其他工具来区分不同的模型。
2010-07-27 astro-ph.CO
Massive black holes in high-redshift Lyman Break Galaxies
一些证据表明，在再电离期（红移$z>6$）的莱曼破缺星系（LBG）可能存在大质量黑洞（MBH）。我们解决这个问题，通过使用合并树模型结合严格的限制，从7女士钱德拉调查，和已知的高$z$超级MBH人口。我们发现，一个典型的LBG与$M_{\rm UV}=-22$驻留在$z=6$的$M_h\approx 10^{12} M_\odot$晕宿主MBH与质量$M_\bullet \approx 2\times 10^8 M_\odot$。根据早期晕中植入直接坍缩黑洞种子的$f_{\rm seed}$的比例，（$M_{\rm seed}=10^5 M_\odot$），该模型提出了两种可能的情况：（a）如果$f_{\rm seed}=1$，MBH在LBG中主要通过合并增长，并且必须以较低的速度增长。（$λ_E\simeq 10^{-3}$）爱丁顿比不超过实验X射线光度上限$L_X^* = 10^{42.5} {\rm erg\, s}^{-1}$ ;（b）如果$f_{\rm seed}=0.05$吸积占主导地位（$λ_E\simeq 0.22$），则LBG中的MBH发射必须被严重遮蔽。在这两种情况下，紫外光度函数在很大程度上是由恒星的发射非常明亮的等，$M_{\rm UV} > -23$，与BH排放发挥次主导作用。情景（a）对DCBH的形成提出了极具挑战性且可能是非物理的要求。情景（b）需要对…
2021-01-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Conditions for Optimal Growth of Black Hole Seeds
当宇宙的年龄为$\lesssim 1 \, \mathrm{Gyr}$时，重量高达$\sim 10^9 \, \mathrm{M_{\odot}}$的超大质量黑洞在$z \sim 7$的位置。这意味着它们的生长时间紧迫，因为在标准的吸积情景中不容易达到如此高的质量。在这里，我们探讨的物理条件，将导致最佳的增长，其中稳定的超爱丁顿吸积将被允许。我们的分析表明，最佳条件的优势取决于两个关键参数：黑洞质量和宿主星系中心气体密度。在这个参数空间的高效率区域，假设宿主星系具有全球等温分布，一股连续的气流可以从大到小的空间尺度吸积到黑洞上。利用黑洞种子的解析初始质量函数，我们发现初始质量为$\gtrsim 10^4 \, \mathrm{M_{\odot}}$的种子的高效率增长的概率增加。我们的图像表明，在低效率区域形成的大量高$z$低质量黑洞，具有低占空比和吸积率，可能仍然无法检测到类星体，因为我们预测它们的热光度为$\lesssim 10^{41} \, \mathrm{erg \, s^{-1}}$。只有通过引力波探测它们的合并，才能揭示这些源的存在。
2017-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive Black Holes in the Early Universe
高红移类星体的发现对超大质量黑洞的起源提出了挑战。在这里，两个进化的情况被认为是。第一个是关于局部宇宙中的大质量黑洞，其中绝大多数是由种子的生长形成的，因为它们的宿主星系是按照层次图组装的。在第二种情况下，种子质量约100-150 M？通过气体的吸积形成一个不稳定的大质量盘，其存在得到了高z类星体中大量气体和尘埃的检测的支持。这些非稳态自引力盘模型很好地解释了类星体在高z时观测到的“亮度-质量”关系，也表明这些物体在所谓的爱丁顿极限下不辐射。
2020-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Songlines from Direct Collapse Seed Black Holes: Effects of X-rays on Black Hole Growth and Stellar Populations
在过去的十年中，超大质量黑洞（SMBH）的增长与星系的形成和演化有着错综复杂的联系，并且是星系组装的关键因素。为了研究SMBH的起源，我们进行了宇宙学模拟，目标直接坍缩黑洞（DCBH）种子形成的情况下，存在两个不同的强莱曼-沃纳（LW）背景场。这些模拟包括来自中心大质量黑洞（MBH）的X射线辐射、$\rm{H}_2$的自屏蔽以及来自无金属和富金属恒星的恒星反馈。我们发现，在这两个模拟中，本地X射线反馈诱导无金属恒星形成$\sim 0.5$ MYR后MBH的形式。MBH吸积速率在两个模拟中都达到最大值$10^{-3}$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$。然而，占空比不同，对于高和低LW情况，分别导出为$6\%$和$50\%$。与低LW情况下的$16\%$相比，高LW情况下的MBH仅在1亿年内增长$\sim 6\%$。我们发现，最大吸积速率由局部气体热力学决定，而占空比则由大尺度气体动力学和气藏决定。我们的结论是，辐射反馈中央MBH在恒星形成的核区域和窒息初始MBH的增长中起着重要的作用，相对于典型的爱丁顿速率参数，和初始MBH的增长可能会受到本地LW辐射场。
2014-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
MESA-QUEST: Tracing the formation of direct collapse black hole seeds via quasi-stars
Yale University（耶鲁大学）；Illinois State University（伊利诺伊州立大学）；University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
MESA-QUEST通过建模准星体探索直接坍缩黑洞种子的形成机制，发现饱和对流可使黑洞质量占比达0.55M_*，但强辐射风可能抑制其生长。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A small and vigorous black hole in the early Universe
本文通过分析GN-z11的JWST-NIRSpec光谱，发现其寄宿着一个质量约为10^6.2倍太阳质量、以约5倍爱丁顿率吸积的小型黑洞，为早期宇宙黑洞种子形成理论提供了观测约束。
2024-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Rapidly growing primordial black holes as seeds of the massive high-redshift JWST Galaxies
本文提出质量约1000倍太阳质量的原初黑洞在暗物质晕中经超爱丁顿吸积快速增长，可作为高红移大质量星系的种子，解释JWST观测到的早期星系形成难题。
2024-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Loss-Cone-Limited Dark Matter Capture by Early Black Hole Seeds
Center for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Notre Dame（圣母大学物理与天文学系天体物理学中心）
针对早期黑洞种子，建立损失锥框架研究无碰撞暗物质捕获，结合Fokker-Planck处理角动量输运，发现普通恒星弛豫贡献可忽略，原初黑洞或三轴轨道可产生显著增长，但自洽计算中吸积受供应限制，NFW模型高估持续增长。
2026-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Observability of Low-Luminosity AGN in the Early Universe with JWST
本研究使用GIZMO模拟评估早期宇宙低光度AGN的可观测性，发现标准吸积下恒星黑洞种子难以被JWST观测，需依赖Eddington或超Eddington吸积及极端引力透镜等罕见条件。
2023-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Primordial black holes as supermassive black holes seeds
本文提出基于原初黑洞的机制，在早期宇宙中通过气体动力学摩擦和双星并合形成超大质量黑洞种子，解释了高红移类星体与GNz11等观测。
2024-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulating the growth of Intermediate Mass Black Holes
理论模型预测，质量为$M_\bullet \approx 10^{4-5} \, \mathrm{M_{\odot}}$的中等质量黑洞（IMBH）可能会通过不同的过程在高（$z > 10$）红移处形成。这样的天体将代表$z > 6$超大质量黑洞（SMBH）生长的种子。我们数值研究的辐射流体动力学演化的增长，这样的种子通过吸积的原始气体在其母暗物质晕的维里温度$T_{vir} \sim 10^4 \, \mathrm{K}$。我们发现，吸积到一个直接坍缩黑洞（DCBH）的初始质量$M_0=10^5 \, \mathrm{M_{\odot}}$发生在一个平均速率$\dot{M}_{\bullet} \simeq 1.35 \, \dot{M}_{Edd} \simeq 0.1 \, \mathrm{M_{\odot} \, yr^{-1}}$，是间歇性的（占空比$ < 50\%$）和持续$\approx 142 \, \mathrm{Myr}$;系统发出的平均超爱丁顿光度，逐渐变得更加明亮的内部质量壳层的密度，直接喂养中心对象，增加。最后，当气体质量的$\approx 90\%$被吸积（尽管有平均的超爱丁顿发射）到黑洞上时，其最终质量是$\sim 7 \times 10^6 \, \mathrm{M_{\odot}}$，剩余的气体由于强大的辐射爆发而从晕中喷出，释放出峰值亮度$L_{p…
2015-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Is GN-z11 powered by a super-Eddington massive black hole?
针对GN-z11可能存在超爱丁顿吸积大质量黑洞的假设，研究通过宇宙学模拟与极值统计发现，在JWST探测体积内观测到此类黑洞的概率极低（<0.2%），现有模拟无法解释该观测结果。
2024-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Black Hole Feedback, Galaxy Quenching and Outflows at Cosmic Dawn: Analysis of the SEEDZ Simulations
Maynooth University（梅努斯大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）；Universität Heidelberg（海德堡大学）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）；University College Cork（科克大学学院）；Cardiff University（卡迪夫大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
通过SEEDZ模拟分析大质量黑洞在早期宇宙中的增长与反馈，发现黑洞自身反馈是限制其初始增长的关键因素，且早期黑洞质量上限约为10^6 M☉。
2026-06-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The central engine of the highest redshift blazar
我们报告了一个由LUCI/大双筒望远镜观测到的PSO J030947.49+271757.31（以下简称PSO J 0309 +27）的近红外光谱，它是迄今为止已知的红移最高的耀变体（z $\sim$ 6.1）。从C $\rm IV$ $λ$ 1549宽发射线，我们发现PSO J 0309 +27是由1.45 $^{+1.89}_{-0.85}$ $\times$ 10 $^9$ M $_{\odot}$超大质量黑洞（SMBH）提供动力的，其热光度为$\sim$ 8 $\times$ 10 $^{46}$ erg s $^{-1}$，爱丁顿比等于0.44 $^{+0.78}_{-0.35}$。我们还获得了新的光度观测与望远镜Nazionale伽利略在J和K波段，以更好地限制近红外光谱能量分布的来源。由于这些观测，我们能够对吸积盘进行建模，并得出PSO J 0309 +27黑洞质量的独立估计，证实了从维里技术推断的值。在大爆炸后仅仅$\sim$ 9亿年就存在这样一个巨大的SMBH，这对最早期SMBH增长的模型提出了挑战，特别是如果喷射的活动星系核与目前认为的高速旋转的黑洞有关。事实上，在爱丁顿限制吸积的情况下，假设辐射效率为0.3，典型的快速旋转SMBH，需要一个大于10 $^6$ M $_{\odot}$在z = 30的种子黑洞来复制红移为6的PSO J 0309 +27的质量。这…
2022-01-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
High-redshift supermassive black hole population from core-collapse in self-interacting dark matter halos
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（印度科学教育研究学院贝尔汉普尔分校）
本研究提出自相互作用暗物质晕核心坍缩可产生高红移超大质量黑洞种子，通过半解析模型预测并与观测对比，给出速度依赖的暗物质参数空间。
2026-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
First Detection of an Over-Massive Black Hole Galaxy UHZ1: Evidence for Heavy Black Hole Seed Formation from Direct Collapse
本文通过分析Chandra-JWST数据，首次在z=10.1星系UHZ1中探测到超大质量黑洞星系（OBG）候选体，为早期宇宙中由气体直接坍缩形成重黑洞种子提供了有力证据。
2023-11-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Supermassive black hole seeds from sub-keV dark matter
本文研究了亚keV暗物质通过衰变或湮灭产生UV光子以促使气体云直接坍缩形成超大质量黑洞种子的机制，发现特定质量范围的湮灭暗物质模型可满足条件且不受现有观测限制。
2023-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
