تدفقات باردة وأول الكوازارات

تشير ملاحظات الكوازارات الساطعة الأبعد إلى أنه يجب تجميع ثقوب سوداء ضخمة كتلتها مليار كتلة شمسية خلال أول 800 مليون سنة. في إطار سيناريو تشكيل المجرات القياسي لدينا، يعني هذا النمو السريع كثافة غازية كبيرة توفر تراكماً مستداماً بمعدلات حرجة أو فوق حرجة على بذور الثقوب السوداء الأولية. كانت هناك تساؤلات قائمة منذ فترة طويلة حول ما إذا كان بالإمكان تحقيق مثل هذه المعدلات العالية من تراكم الثقوب السوداء والحفاظ عليها في مراكز المجرات المبكرة. هنا نستخدم محاكاة MassiveBlack الهيدروديناميكية الكونية الجديدة الخاصة بنا، التي تغطي حجم (0.75 Gpc)³ المناسبة لدراسة الكوازارات النادرة الأولى، لإظهار أن تدفقات الغاز البارد ذات الكثافة العالية الثابتة المسؤولة عن تجميع أول المجرات تنتج الكثافات الغازية العالية التي تؤدي إلى معدلات تراكم حرجة مستدامة وبالتالي نمو سريع يتناسب مع وجود ثقوب سوداء كتلها ~10^9 M ☉ بحلول الزمان الزمني z ~ 7. نجد أنه في ظل هذه الظروف، لا يكون تأثير الكوازار فعالاً في إيقاف الغاز البارد من التغلغل في المناطق المركزية، وبالتالي لا يمكنه إخماد التراكم حتى تصل المجرة المضيفة إلى . يعني هذا السيناريو المدفوع بتدفقات الغاز البارد لتشكيل الكوازارات أنه يجب أن تكون منتشرة في المجرات في الكون المبكر وأن الاندماجات الكبرى (البروتوجالاكسي) ليست شرطًا لتوفير الوقود بكفاءة والنمو، خصوصًا بالنسبة لأقدم الثقوب السوداء الضخمة.