Formation of massive black hole seeds in the early Universe: runaway stellar collisions in the first star clusters

Abstract

La presencia de agujeros negros supermasivos cuando el Universo tenía solo mil millones de años de edad, presenta un gran desafío para los modelos actuales de formación y crecimiento de agujeros negros, dado el corto tiempo que se impone para reunir 109 M☉ en un solo objeto compacto. En este trabajo presentamos un mecanismo de formación de agujeros negros de masa intermedia (103 M☉) que consiste en repetidas fusiones entre estrellas de población III.1 en los primeros cúmulos estelares densos formados en el Universo.

The presence of supermassive black hole seeds when the Universe was only one billion years old, presents á big challenge to the actual models for the formation and growth of black holes, due to the short time imposed to gather 10⁹ M☉ in a single compact object. In this work, we present a mechanism for the formation of intermediate mass black holes (10³ M☉), which consists in repeated mergers between population III.l stars in the first dense star clusters formed in the Universe.