探测与刻画年轻类星体 I：系统红移与邻近区测量

在一项对 $13$ 个位于 $5.8\lesssim z\lesssim6.5$ 且经预选可能为年轻类星体的多波段巡天中，我们发现五个具有极小邻近区尺寸的天体，这可能意味着其 UV 明亮类星体寿命小于 $\lesssim 100,000$ 年。邻近区是类星体附近透射流量增强的区域，由于星系际气体对其辐射的响应时间有限，因而对类星体寿命敏感。我们结合了阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)与北方扩展毫米波阵列(NOEMA)的亚毫米观测，以及甚大望远镜(VLT)和凯克望远镜上中分辨率光谱仪的深光学与近红外光谱，以识别并刻画这些新的年轻类星体；它们为早期宇宙中超大质量黑洞(SMBHs)的吸积行为提供了宝贵线索，并对当前黑洞形成模型解释十亿太阳质量黑洞的快速形成提出了挑战。我们测量了类星体的系统红移、黑洞质量、爱丁顿比率、发射线光度及其宿主星系的恒星形成率。结合先前结果，我们估计高红移类星体总体中年轻天体所占比例为 $5\%\lesssim f_{\rm young}\lesssim 10\%$。其中一个年轻天体 PSO J158-14 显示出非常明亮的尘埃连续谱流量($F_{\rm cont}=3.46\pm 0.02\,\rm mJy$)，表明其宿主星系处于高度星暴状态，恒星形成率约为 $1420\,M_{\odot}\,\rm yr^{-1}$。