Role of gas fragmentation in the formation of supermassive black hole seeds

Abstract

Observaciones de cuásares en etapas tempranas del universo muestran que estas estructuras ya albergaban agujeros negros supermasivos de hasta 109 M⊙. Radiación de fondo UV parece ser clave en la formación de semillas masivas de agujeros negros, ya que su presencia calienta el ambiente, y suprime refrigerantes moleculares permitiendo la formación de una estructura masiva. En este trabajo presentamos simulaciones cosmológicas realizadas con el código hidrodinámico ramses con el fin de estudiar la formación de semillas en diferentes escenarios. Nuestros resultados muestran que la radiación UV no es un único factor determinista en la formación de semillas masivas, la dinámica también parece ser importante. Esto, porque la dinámica es capaz de cambiar las condiciones de formación de semillas.

High redshift quasars observations show that they already hosted supermassive black holes with masses up to 109 M⊙. The UV background intensity seems to be a key parameter in the formation of massive seeds, since its presence heats the environment and suppresses molecular coolants, allowing the formation of a massive structure. Several cosmological simulations performed with the hydrodynamical code RAMSES are presented in this work to study the formation of seeds in different scenarios. Our results show that UV radiation does not determine the feasibility of forming massive seeds as a unique parameter, since other factors like gas dynamics may alter the formation of such objects.