Слишком мощные чёрные дыры и маленькие красные точки естественным образом формируются при имитации

В астрофизике давно сохраняется проблема происхождения сверхмассивных чёрных дыр. Недавние наблюдения Джеймса Уэбба в области космического телескопа (JWST) показывают неожиданное изобилие популяции сверхмассивных чёрных дыр при z > 4-6, где массы черной дыры находятся намного выше местных отношений масштабирования и не воспроизводятся существующими космологическими моделями1,2,3,4,5. Как формируются и быстро растут такие сверхмассивные чёрные дыры в молодых галактиках, остается неясным. Здесь мы представляем полностью космологические радиационно-гидродинамические имитации, которые сами по себе следуют за рождением, ранними темпами роста и появлением наблюдаемых сигнатур сверхмассивных черных дыр в протоблоковой среде. Мы находим, что тяжелые семена в порядке 106 М ), естественной формы, превосходят типичные теоретические ожидания по порядку. Эти семена быстро развиваются на плотных, оптически толстых дисках с сильным рассеянием электронов и получают широкий уровень выбросов Hα, сопоставимый с тем, который виден в маленьких красных точках6,7,8,9,10. Устойчивый аккреционный супер-Эддингтон затем приводит к быстрому росту примерно до 3 × 107 М·С на z 8. Насколько нам известно, это первая демонстрация, которая объединяет маленькие красные точки к короткоживущей и замкнутой фазе тяжёлого селения, которые естественным образом перерастают в сверхмассивные квазары, обнаруженные JWST и в конечном счете потомки сегодняшних сверхмощных чёрных дыр. Известно, что основные сверхмассивные…