高红移红外亮星系中稠密分子气体的搜索

我们报告了对四颗高红移远红外 (IR) 亮星系的 HCN 发射搜索。当前数据与模型表明，这些高 $z$ IR 亮星系代表了形成球状星系的主要星际形成阶段，尽管许多源也携带明亮的活跃星系核 (AGN)，因此星尘加热不可排除 AGN 的贡献。HCN 发射是星际形成指示器，追踪星际分子云中稠密分子氢气 ($n({\rm H}_2) \sim 10^5$ cm$^{-3}$)。HCN 活动度与 IR 活动度线性相关，低红移星系中成立，而 CO 发射可追踪更低密度的气体。我们报告在 $z=2.5832$ QSO J1409+5628 处边缘检测到 HCN (1-0) 发射，其速度积分线活度为 $L_{\rm HCN}'=6.7\pm2.2 \times10^{9}$ K km s$^{-1}$ pc$^2$，而对 $z=3.200$ QSO J0751+2716 给出 HCN 活动度的 3$\sigma$ 上限为 $L_{\rm HCN}'=1.0\times10^{9}$ K km s$^{-1}$ pc$^2$，对 $z=2.565$ 星际形成星系 J1401+0252 为 $L_{\rm HCN}'=1.6\times10^{9}$ K km s$^{-1}$ pc$^2$，对 $z=6.42$ QSO J1148+5251 为 $L_{\rm HCN}'=1.0\times10^{10}$ K km s$^{-1}$ pc$^2$。我们将这些来源的 HCN 数据与三颗其他高 $z$ IR 亮星系以及低红移星际形成星系的观测进行比较。所有高 $z$ 来源的 HCN/远红外活度比值（或上限）均位于低 $z$ 星际形成星系之间 HCN 与远红外发射关系的散布范围内（截断）。