红移 z=2.8 处被遮蔽类星体中的气体与尘埃

我们利用 IRAM PdBI 观测到了朝向未透镜、被遮蔽类星体 AMS12 (z=2.7672) 的 CO(5-4)、CO(7-6)、[CI](1-0) 和 [CI](2-1) 分子及原子线跃迁的新探测结果。这是首个同时探测到两种 [CI] 跃迁的未透镜高红移源。70 $\mu$m 至 3 mm 之间的连续谱测量用于约束远红外 SED，我们得到最佳拟合的远红外光度为 log[$L_{fir}/L_{sol}$] = 13.5+/-0.1，尘埃温度 $T_d$ = 88+/-8 K，发射率指数 ${\beta}$ = 0.6+/-0.1。通过 CO(3-2)、(5-4) 和 (7-6) 探测到的高激发分子气体采用大速度梯度 (LVG) 模型进行建模。利用来自远红外 SED 的尘埃温度作为气体温度的先验，确定了气体动力学温度 $T_g$、密度 $n(H_2)$ 和特征尺度 $r_0$。最佳拟合参数为 $T_g$ = 90+/-8 K，$n(H_2)$ = $10^{3.9+/-0.1}$ cm$^{-3}$，$r_0$ = 0.8+/-0.04 kpc。[CI] 谱线的比率给出的 [CI] 激发温度为 43+/-10 K，表明 [CI] 与高激发 CO 不处于热平衡状态。[CI] 激发温度低于 $T_d$ 和高激发 CO 的 $T_g$，这可能是因为 [CI] 位于更大的半径处，那里可能存在大量温度较低的 CO 储库，或许可以通过 CO(1-0) 探测到。利用 [CI](1-0) 谱线，我们可以估算 CO(1-0) 谱线的强度，进而估算气体质量。这表明高激发谱线分析遗漏了相当一部分（约 30%）的分子气体。从热光度发现爱丁顿极限黑洞质量为 $M_{bh} \gtrsim 1.5\times10^9 M_{sol}$。结合 $3\times10^{11} M_{sol}$ 的恒星质量，得出的黑洞 - 核球质量比为 $M_{bh}/M_{bulge} \gtrsim 0.005$。这与关于高红移处 $M_{bh}/M_{bulge}$ 关系演化的研究一致，这些研究发现其偏离了本地值 ~0.002。