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第1450回 天文学教室談話会

日時

2016年04月27日(水) 15:00

場所

合同C棟大輪講

講演者

稲吉 恒平(米コロンビア大学)

題目

Hyper-Eddington accretion flows onto massive black holes

要旨


How fast can black holes (BHs) grow? The existence of bright quasars at high-redshift provides a challenging puzzle about the origin of supermassive BHs. To form such massive objects within a billion year, rapid growth of seed BHs is required. We study very-high rate, spherically symmetric accretion flows onto massive BHs embedded in dense metal-poor clouds. We find solutions from outside the Bondi radius at hyper-Eddington rates, unimpeded by radiation feedback. Accretion rates in this regime are steady, and larger than 5000 L_Edd/c^2. At lower rates, the accretion is episodic due to radiative feedback and the average rate is below the Eddington rate. The hyper-Eddington accretion solution is maintained as long as the emergent luminosity is limited to < (10-30) L_Edd because of photon trapping due to electron scattering. We apply our result to the rapid formation of massive BHs in protogalaxies. Once a seed BH forms at the center of the galaxy, it can grow to a maximum ~ 10^5 Msun via gas accretion independent of the initial BH mass.

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【The Colloquium Committee in 2016】
Kenji Toma (toma<at>astr.tohoku.ac.jp)
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