Supermassive black hole formation at high redshifts via direct collapse: Physical processes in the early stage

Astrophysical Journal

Volumn 774, Issue 2, 2013, Pages

  Choi, Jun Hwan ^a   Shlosman, Isaac ^a   Begelman, Mitchell C ^b  

^a UNIVERSITY OF KENTUCKY   (United States)

^b UNIVERSITY OF COLORADO   (United States)

Author keywords

cosmology: theory; dark ages, reionization, first stars; galaxies: formation; galaxies: high redshift; methods: numerical

Indexed keywords

EID: 84883624647     PISSN: 0004637X     EISSN: 15384357     Source Type: Journal    
DOI: 10.1088/0004-637X/774/2/149     Document Type: Article

References (125)

1. Abel, T., Anninos, P., Zhang, Y., & Norman, M. L. 1997, NewA, 2, 181
2. Abel, T., Bryan, G. L., & Norman, M. L. 2002, Sci, 295, 93 (Pubitemid 34052351)
3. Allgood, B., Flores, R. A., & Primack, J. R. et al. 2006, MNRAS, 367, 1781 (Pubitemid 43539371)
4. Anninos, P., Zhang, Y., Abel, T., & Norman, M. L. 1997, NewA, 2, 209
5. Balbus, S. A. & Hawley, J. F. 1998, RvMP, 70, 1
6. Barnes, J. & Efstathiou, G. 1987, ApJ, 319, 575
7. Begelman, M. C. 2010, MNRAS, 402, 673
8. Begelman, M. C., Rossi, E. M., & Armitage, P. J. 2008, MNRAS, 387, 1649
9. Begelman, M. C. & Shlosman, I. 2009, ApJL, 702, L5
10. Begelman, M. C., Volonteri, M., & Rees, M. J. 2006, MNRAS, 370, 289 (Pubitemid 44079597)
11. Berentzen, I. & Shlosman, I. 2006, ApJ, 648, 807 (Pubitemid 44671277)
12. Berentzen, I., Shlosman, I., & Jogee, S. 2006, ApJ, 637, 582 (Pubitemid 43259786)
13. Berger, M. J. & Colella, P. 1989, JCoPh, 82, 64
14. Blandford, R. D. & Payne, D. G. 1982, MNRAS, 199, 883
15. Bromm, V., Coppi, P. S., & Larson, R. B. 2002, ApJ, 564, 23 (Pubitemid 37103923)
16. Bromm, V. & Larson, R. B. 2004, ARA&A, 42, 79 (Pubitemid 39483468)
17. Bromm, V. & Loeb, A. 2003, ApJ, 596, 34 (Pubitemid 37316577)
18. Bryan, G. L. & Norman, M. L. 1997, Computational Astrophysics; 12th Kingston Meeting on Theoretical Astrophysics (ASP Conf. Ser. 123), ed. D. A. Clarke & M. J. West (San Francisco, CA: ASP), 363
19. Bryan, G. L. & Norman, M. L. 1998, ApJ, 495, 80 (Pubitemid 128056962)
20. Bryan, G. L., Norman, M. L., Stone, J. M., Cen, R., & Ostriker, J. P. 1995, CoPhC, 89, 149
21. Bullock, J. S., Dekel, A., & Kolatt, T. S. et al. 2001, ApJ, 555, 240
22. Christodoulou, D. M., Shlosman, I., & Tohline, J. E. 1995, ApJ, 443, 551
23. Clark, P. C., Glover, S. C. O., & Smith, R. J. et al. 2011, Sci, 331, 1040
24. de Blok, W. J. G. 2005, ApJ, 634, 227 (Pubitemid 41803231)
25. Dijkstra, M., Haiman, Z., Mesinger, A., & Wyithe, J. S. E. 2008, MNRAS, 391, 1961
26. El-Zant, A., Hoffman, Y., Primack, J., Combes, F., & Shlosman, I. 2004, ApJL, 607, L75 (Pubitemid 38956171)
27. El-Zant, A., Shlosman, I., & Hoffman, Y. 2001, ApJ, 560, 636
28. Englmaier, P. & Shlosman, I. 2004, ApJL, 617, L115 (Pubitemid 40272803)
29. Fan, X., Strauss, M. A., & Schneider, D. P. et al. 2003, AJ, 125, 1649
30. Federrath, C., Glover, S. C. O., Klessen, R. S., & Schmidt, W. 2008, PhyST, 132, 014025
31. Federrath, C., Sur, S., Schleicher, D. R. G., Banerjee, R., & Klessen, R. S. 2011, ApJ, 731, 62
32. Ferrarese, L. 2005, SSRv, 116, 523
33. Ferrarese, L. & Merritt, D. 2000, ApJL, 539, L9
34. Flores, R. A. & Primack, J. R. 1994, ApJL, 427, L1 (Pubitemid 24789717)
35. Garlick, A. R. 1979, A&A, 73, 171
36. Gebhardt, K., Bender, R., & Bower, G. et al. 2000, ApJL, 539, L13
37. Goldreich, P., Lai, D., & Sahrling, M. 1997, Unsolved Problems in Astrophysics, ed. J. N. Bahcall & J. P. Ostriker (Princeton, NJ: Princeton Univ. Press), 269
38. Gotoh, T. & Kraichnan, R. H. 1993, PhFlA, 5, 445
39. Greif, T. H., Johnson, J. L., Klessen, R. S., & Bromm, V. 2009, MNRAS, 399, 639
40. Haiman, Z. & Loeb, A. 2001, ApJ, 552, 459
41. Harrington, P. J. 1973, MNRAS, 162, 43
42. Heller, C. H., Shlosman, I., & Athanassoula, E. 2007, ApJ, 671, 226
43. Hopkins, P. F. & Christiansen, J. L. 2013, arXiv:1301.2600
44. Hosokawa, T., Omukai, K., Yoshida, N., & Yorke, H. W. 2011, Sci, 334, 1250
45. Hoyle, F. 1953, ApJ, 118, 513
46. Hunter, C. 1962, ApJ, 136, 594
47. Jahnke, K. & Maccio, A. V. 2011, ApJ, 734, 92
48. Johnson, J. L., Khochfar, S., Greif, T. H., & Durier, F. 2011, MNRAS, 410, 919
49. Johnson, J. L., Whalen, D. J., & Even, W. et al. 2013, arXiv:1304.4601
50. Kitsionas, S., Federrath, C., & Klessen, R. S. et al. 2009, A&A, 508, 541
51. Klessen, R. S. & Hennebelle, P. 2010, A&A, 520, A17
52. Komatsu, E., Dunkley, J., & Nolta, M. R. et al. 2009, ApJS, 180, 330
53. Kormendy, J. & Ho, L. C. 2013, arXiv:1304.7762
54. Koushiappas, S. M., Bullock, J. S., & Dekel, A. 2004, MNRAS, 354, 292 (Pubitemid 39453609)
55. Kritsuk, A. G., Nordlund, Å., & Collins, D. et al. 2011a, ApJ, 737, 13
56. Kritsuk, A. G., Norman, M. L., Padoan, P., & Wagner, R. 2007, ApJ, 665, 416
57. Kritsuk, A. G., Norman, M. L., & Wagner, R. 2011b, ApJL, 727, L20
58. Krumholz, M. R. & McKee, C. F. 2005, ApJ, 630, 250 (Pubitemid 41460413)
59. Lai, D. & Goldreich, P. 2000, ApJ, 535, 402
60. Latif, M. A., Schleicher, D. R. G., Schmidt, W., & Niemeyer, J. 2013, MNRAS, 433, 1607
61. Latif, M. A., Zaroubi, S., & Spaans, M. 2011, MNRAS, 411, 1659
62. Levine, R., Gnedin, N. Y., Hamilton, A. J. S., & Kravtsov, A. V. 2008, ApJ, 678, 154
63. Li, Y., Hernquist, L., & Robertson, B. et al. 2007, ApJ, 665, 187
64. Lichtenberg, A. J. & Lieberman, M. A. 1992, Regular and Chaotic Dynamics (New York: Springer)
65. Lodato, G. & Natarajan, P. 2006, MNRAS, 371, 1813 (Pubitemid 44396787)
66. Lynden-Bell, D. & Kalnajs, A. J. 1972, MNRAS, 157, 1
67. Mashchenko, S., Couchman, H. M. P., & Wadsley, J. 2006, Natur, 442, 539 (Pubitemid 44167908)
68. Mayer, L., Kazantzidis, S., Escala, A., & Callegari, S. 2010, Natur, 466, 1082
69. Mo, H. J., Mao, S., & White, S. D. M. 1998, MNRAS, 295, 319
70. Moncrief, V. 1980, ApJ, 235, 1038
71. Montero, P. J., Janka, H.-T., & Müller, E. 2012, ApJ, 749, 37
72. Mortlock, D. J., Warren, S. J., & Venemans, B. P. et al. 2011, Natur, 474, 616
73. Navarro, J. F., Frenk, C. S., & White, S. D. M. 1996, ApJ, 462, 563 (Pubitemid 126071494)
74. Navarro, J. F., Frenk, C. S., & White, S. D. M. 1997, ApJ, 490, 493 (Pubitemid 127156375)
75. Neufeld, D. A. 1990, ApJ, 350, 216
76. Norman, M. L. & Bryan, G. L. 1999, Proc. Int. Conf. on Numerical Astrophysics (Astrophysics and Space Science Library), Vol. 240, ed. S. M. Miyama, K. Tomisaka, & T. Hanawa (Boston, MA: Kluwer), 19
77. Oh, S. P. & Haiman, Z. 2002, ApJ, 569, 558 (Pubitemid 37095141)
78. Omukai, K. 2001, ApJ, 546, 635
79. O'Shea, B. W. & Norman, M. L. 2007, ApJ, 654, 66
80. Ostriker, E. C., Gammie, C. F., & Stone, J. M. 1999, ApJ, 513, 259
81. Padoan, P. 1995, MNRAS, 277, 377
82. Padoan, P., Juvela, M., Kritsuk, A. G., & Norman, M. L. 2009, ApJ, 707, 153
83. Padoan, P. & Nordlund, A. 2002, ApJ, 576, 870 (Pubitemid 37094968)
84. Padoan, P., Nordlund, A., Kritsuk, A. G., Norman, M. L., & Li, P. S. 2007, ApJ, 661, 972
85. Peebles, P. J. E. 1969, ApJ, 155, 393
86. Pelupessy, F. I., Di Matteo, T., & Ciardi, B. 2007, ApJ, 665, 107
87. Prieto, J., Jimenez, R., & Haiman, Z. 2013, arXiv:1301.5567
88. Primack, J. R. 2009, NJPh, 11, 105029
89. Rees, M. J. & Ostriker, J. P. 1977, MNRAS, 179, 541
90. Regan, J. A. & Haehnelt, M. G. 2009, MNRAS, 396, 343
91. Romano-Diaz, E., Shlosman, I., Heller, C., & Hoffman, Y. 2009, ApJ, 702, 1250
92. Romano-Diaz, E., Shlosman, I., Hoffman, Y., & Heller, C. 2008, ApJL, 685, L105
93. Safranek-Shrader, C., Agarwal, M., & Federrath, C. et al. 2012, MNRAS, 426, 1159
94. Salpeter, E. E. 1964, ApJ, 140, 796
95. Samland, M. & Gerhard, O. E. 2003, A&A, 399, 961
96. Scalo, J., Vazquez-Semadeni, E., Chappell, D., & Passot, T. 1998, ApJ, 504, 835 (Pubitemid 128130266)
97. Schleicher, D. R. G., Galli, D., & Glover, S. C. O. et al. 2009, ApJ, 703, 1096
98. Schleicher, D. R. G., Spaans, M., & Glover, S. C. O. 2010, ApJL, 712, L69
99. Schmidt, W., Niemeyer, J. C., & Hillebrandt, W. 2006, A&A, 450, 265
100. Shang, C., Bryan, G. L., & Haiman, Z. 2010, MNRAS, 402, 1249
101. Shlosman, I. 2005, The Evolution of Starbursts (AIP Conf. Proc. 783), ed. S. Hüttermeister et al. (Melville, NY: AIP), 223 (Pubitemid 44534546)
102. Shlosman, I. 2013, Proc. XXIII Canary Islands Winter School of Astrophysics on Secular Evolution of Galaxies, ed. J. Falcon-Barroso & J. H. Knapen (Cambridge: Cambridge Univ. Press), 555
103. Shlosman, I. & Begelman, M. C. 1989, ApJ, 341, 685
104. Shlosman, I., Begelman, M. C., & Frank, J. 1990, Natur, 345, 679
105. Shlosman, I., Frank, J., & Begelman, M. C. 1989, Natur, 338, 45
106. Shu, F. H. 1977, ApJ, 214, 488
107. Spaans, M. & Silk, J. 2006, ApJ, 652, 902
108. Stacy, A., Greif, T. H., & Bromm, V. 2012, MNRAS, 422, 290
109. Subramanian, K. 2010, AN, 331, 110
110. Sur, S., Schleicher, D. R. G., Banerjee, R., Federrath, C., & Klessen, R. S. 2010, ApJL, 721, L134
111. Tanaka, T. & Haiman, Z. 2009, ApJ, 696, 1798
112. Tonini, C., Lapi, A., & Salucci, P. 2006, ApJ, 649, 591 (Pubitemid 44826252)
113. Tremaine, S., Gebhardt, K., & Bender, R. et al. 2002, ApJ, 574, 740 (Pubitemid 37083981)
114. Truelove, J. K., Klein, R. I., & McKee, C. F. et al. 1997, ApJL, 489, L179
115. Turk, M. J., Abel, T., & O'Shea, B. 2009, Sci, 325, 601
116. Turk, M. J., Oishi, J. S., Abel, T., & Bryan, G. L. 2012, ApJ, 745, 154
117. Turk, M. J., Smith, B. D., & Oishi, J. S. et al. 2011, ApJS, 192, 9
118. Vazquez-Semadeni, E. 1994, ApJ, 423, 681 (Pubitemid 24772631)
119. Vazquez-Semadeni, E. 2010, Computational Star Formation (IAU Symp. 270), ed. J. Alves et al. (Cambridge: Cambridge Univ. Press), 297
120. Volonteri, M. & Rees, M. J. 2005, ApJ, 633, 624 (Pubitemid 41691970)
121. Volonteri, M. & Rees, M. J. 2006, ApJ, 650, 669 (Pubitemid 44865494)
122. Wise, J. H., Turk, M. J., & Abel, T. 2008, ApJ, 682, 745
123. Wise, J. H., Turk, M. J., Norman, M. L., & Abel, T. 2012, ApJ, 745, 50
124. Yoo, J. & Miralda-Escudé, J. 2004, ApJL, 614, L25 (Pubitemid 39665768)
125. Yoshida, N., Omukai, K., Hernquist, L., & Abel, T. 2006, ApJ, 652, 6 (Pubitemid 44877795)