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バイナリ直接崩壊ブラックホールの誕生

2020-02-05 14:29:35 | 重力波
超大質量星(SMS)が進化して核融合が停止すると収縮してブラックホールになるのか進化に関係なく強力な重力でガスを集めすぎて崩壊してブラックホールになるのか?以下、機械翻訳。
バイナリ直接崩壊ブラックホールの誕生

概要
原子冷却における破局的なバリオン崩壊中に形成される超質量原始星
z〜15-20のハローは、宇宙の最初のクエーサーの起源である可能性があります。ただし、シミュレーションなし
現在まで、これらのハローの進化は、十分に高い解像度で、または
崩壊が実際にSMSを生成するかどうかを判断するのに十分な長さです。ここで新しい宇宙論を報告します
原子冷却されたハローでのバリオン崩壊のシミュレーションは、SMSが
直接崩壊ブラックホール(DCBH)として形成および消滅します。高い落下率が必要であることがわかります
そのような星を築き上げれば、彼らの人生の終わりまで持続し、BHの急速な成長を促進することができます
その後。私たちのシミュレーションは、SMSのバイナリおよび小さな倍数が形成されることも示しています
それぞれ低スピンおよび高スピンのハローに。この発見は、検出のエキサイティングな見通しを高めます
DCBHのLISAとの合併による重力波と近赤外の潮events破壊イベント
James Webb Space Telescopeと地上ベースの望遠鏡を使用して、今後10年間で。
キーワード:方法:数値—初期宇宙—クエーサー:超巨大ブラックホール–ブラックホール
物理学—銀河:高赤方偏移—暗黒時代、再イオン化、最初の星
図1.封入ガスの質量、密度、温度、回転速度の球平均プロファイル3開始後のMyr
崩壊の。 緑:ハローA; 青:ハローB; マゼンタ:ハローC; 赤:ハロ



図2.実行中のディスクのガス密度の予測。 列1〜4はそれぞれハローA〜D、行1〜4はハロー
0.5 Myr、1.5 Myr、2.5 Myr、3 Myr。 各画像は10個です


図3. 4つすべてのハローの塊の質量分布 3での累積クランプ質量とともに
4.結論
シミュレーションにより、SMS、
したがって、DCBHは、バイナリまたはさらには小さい
それぞれ低スピンと高スピンのハローの倍数。また、これらの流量が
ハローは、小規模で十分な時間にわたって継続します。
そのようなオブジェクトを作成します。断片化は
彼らが従うことができなかったいくつかの最近の研究で報告された
後に形成されるかどうかを判断するための塊の進化
星または単にの中心に包まれた
ディスク。私たちのシミュレーションは、バイナリSMSが低スピンハローで優先的に形成されることを示唆しています。
角運動量が高スピンハローの場合、降着円盤が破損するため、小さな倍数の形成が促進されます。
より簡単に。
からの放射フィードバックは含まれていませんが
シミュレーションでのSMSは、
時間の経過に伴う塊の進化に対する大きな影響。
チョンら。 (2018)UVフィードバックの影響を調査
ありそうもないシナリオのSMSから
青、ホット、電離UVで明るい。彼らはそれを見つけた
星は、ガスの温度が周囲のガスの温度の最大2倍である双極H II領域を作成しました。 in落による大量積載により拡張が停止する
Iフロントのイオン化されたガスをディスクに閉じ込めます
その成長に影響を与えずに星の周りに。しかし、スミス等。 (2017)高度に解決された後処理
Lyα光子輸送による原子冷却ハローのシミュレーションと、それが機械的
星の近くの流れに関するフィードバック。 Luo et al。による放射流体力学シミュレーション(2018)
およびArdaneh等。 (2018)共鳴Lyα散乱なしでは、初期の原始星からの放射が見つかりました
ステージはその付近の流れを大きく変えなかったが、
断片化を抑制したため、急速な
単一の超大質量オブジェクトの成長が、彼らだけ
これらのシステムを数年間進化させたため、後ほどその効果を評価できませんでした。
私たちのシミュレーションは、
DCBH(および最初のクエーサー)の検出
誕生。 2つ以上のDCBH間のインスパイラルイベント
LISAによって高い赤方偏移で検出されるのに十分強力な重力波信号を発することができます。
同様に、複数のDCBHの環境が
他のフラグメントと密集している、またはそれほど大きくない(長寿命の)SMSで、潮disrupt破壊イベントを生成する可能性があります
(TDE)NIRで非常に明るい
今日(K山&稲吉2016)。彼らは
James Webb Space Telescope(JWST)または
今後の超大型望遠鏡(ELT)

図4.クランプ質量対時間(左パネル)およびクランプ付着率(右パネル)。 上部パネル:ハローB(青)およびC(赤紫色)。 下のパネル:ハローA(緑)およびD(赤)。 1 Myr以上生存している塊のみが表示されます


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