对 $z\sim 6$ 类星体中高 J 转 CO 发射线的限制

我们展示了阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列 (ALMA) 对两个 $z\sim6$ 类星体中八条高激发 CO (J$_{\rm up}>8$) 谱线及连续辐射的观测：SDSS J231038.88+185519.7 (下称 J2310)，观测了 CO(8-7)、CO(9-8) 和 CO(17-16) 线；以及 ULAS J131911.29+095951.4 (J1319)，观测了 CO(14-13)、CO(17-16) 和 CO(19-18) 线。两个类星体的连续辐射均来自一个致密区域 ($< 0.9$ kpc)。通过假设修正黑体定律，我们估计 J2310 和 J1319 的尘埃质量分别为 Log$(M_{\rm dust}/M_{\odot})=8.75\pm0.07$ 和 Log$(M_{\rm dust}/M_{\odot})=8.8\pm0.2$，尘埃温度分别为 $T_{\rm dust}=76\pm3~{\rm K}$ 和 $T_{\rm dust}=66^{+15}_{-10}~{\rm K}$。仅检测到 J2310 中的 CO(8-7) 和 CO(9-8)，而对两个类星体的其他谱线给出了亮度的 $3\sigma$ 上限。在 J2310 和 J1319 中测得的 CO 线亮度及上限与本地 AGN 和星暴星系以及其他 $z\sim 6$ 类星体一致，除了 SDSS J1148+5251 (J1148)——这是唯一一个先前探测到 CO(17-16) 线的 $z=6.4$ 类星体。通过计算 J2310、J1319 和 J1149 归一化到 CO(6-5) 线和 FIR 亮度的 CO SLED，我们得出结论：不同的气体加热机制 (X 射线辐射和/或激波) 可能解释这些 $z\sim6$ 类星体中观测到的不同 CO 亮度。未来的 J$_{\rm up}>8$ CO 观测对于理解高-$z$ 亮类星体中分子气体激发的过程至关重要。