红移 7.642 处的亮类星体

遥远类星体是研究最早超大质量黑洞(SMBHs)形成与宇宙再电离历史的独特示踪体。尽管付出了大量努力，由于空间密度低与类星体选源高污染率的共同作用，仅在 $z\ge7.5$ 处发现了两个类星体。我们报道了一个位于 $z=7.642$ 的亮类星体 J0313$-$1806 的发现，这是迄今已知最遥远的类星体。该类星体的热光度达 $3.6\times10^{13} L_\odot$。深度光谱观测揭示其中心 SMBH 质量为 $(1.6\pm0.4) \times10^9M_\odot$。在宇宙大爆炸后仅约 6.7 亿年便存在如此大质量的 SMBH，对 SMBH 增长的理论模型提出了重大挑战。此外，该类星体光谱在 CIV 与 SiIV 处呈现强宽吸收线(BAL)特征，最大速度接近光速的 20%。相对论性 BAL 特征与强烈蓝移的 CIV 发射线相结合，表明该系统中存在由活动星系核(AGN)驱动的强外流。ALMA 观测探测到类星体宿主星系的尘埃连续谱与 [CII] 发射，给出了精确的红移 $7.6423 \pm 0.0013$，并表明该类星体寄居于一个剧烈恒星形成星系中，其恒星形成率为 $\rm\sim 200 ~M_\odot ~yr^{-1}$，尘埃质量为 $\sim7\times10^7~M_\odot$。对这一再电离时代 BAL 类星体的后续观测，将为 AGN 反馈对最早大质量星系增长的影响提供强有力的探测手段。