高红移类星体及其宿主星系 II：多相气体与恒星运动学

对$z \gtrsim 6$类星体的观测提供了关于最质量大黑洞（MBHs）和星系早期阶段的信息。当前亚毫米波段的观测示踪冷气体和暖气体，未来观测将把信息扩展到其他气体相和恒星性质。本研究的目的是考察$z \gtrsim 6$类星体中的气体生命周期：从晕中吸积到星系并一路进入MBH，到恒星形成和MBH本身如何影响气体性质。我们使用一个包含最先进非平衡化学、MBH形成、增长和反馈的$z=7$类星体的极高分辨率宇宙学zoom-in模拟，研究星际介质中不同气体相随宇宙时间的分布。我们借助不同示踪物（基于恒星或气体）评估类星体宿主的形态演化以及MBH吸积驱动外流的热力学分布，发现盘中的遮蔽主要由分子气体造成，原子成分在更大尺度和/或盘平面上方/下方有贡献。此外，我们的结果还表明分子外流若存在，更可能是靠近MBH处被抬升的气体所致，而非风中因热不稳定性产生。最后，我们也讨论如何利用不同气体相动力学约束MBH质量，并主张低于$\sim 100$ pc的分辨率会因核恒星成分在更大尺度上对势的强烈贡献而产生不可靠的估计。