自相互作用暗物质晕核坍缩形成小红点

摘要

我们使用基于蒙特卡洛合并树的半解析框架，对高红移处由自相互作用暗物质（SIDM）晕的引力热核坍缩所播种的黑洞（BHs）的形成和增长进行了统计研究。我们证明，通过引力热坍缩形成的黑洞，在由SIDM截面决定的特征质量尺度的高密度晕中自然发生，并且仅在早期宇宙中发生。该机制特别有希望解释小红点（LRDs）的丰度——这是一个早期、似乎无星系的活动星系核群体，它们拥有超大质量黑洞。通过将此播种过程与简化的黑洞增长和合并模型相结合，我们成功地再现了观测到的小红点质量函数，适用于截面 σ_{om} ≈ 30 cm² g⁻¹ 和特征速度 w ≈ 80 km s⁻¹ 的中等偏大值，这与从星系旋转曲线得出的独立局部约束有趣地一致。我们的结果强调了高红移黑洞统计数据作为约束SIDM模型的补充探针的潜力。

关键词